Engineered E. coli 將廢塑料轉(zhuǎn)化為普通止痛藥

新的研究在解決地球目前面臨的兩個(gè)最大問(wèn)題方面取得了令人鼓舞的進(jìn)展：塑料污染以及將化石燃料用作藥物制造過(guò)程的一部分。

英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)使用了大腸桿菌細(xì)菌將分子從廣泛使用的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET） 塑料注入止痛藥對(duì)乙酰氨基酚（也稱(chēng)為對(duì)乙酰氨基酚).

與當(dāng)今的許多藥物一樣，對(duì)乙酰氨基酚主要由化石燃料制成。將這些成分轉(zhuǎn)化為廢品（如塑料）可以提供了一種巧妙的方法，將兩個(gè)主要環(huán)境問(wèn)題合二為一。

擴(kuò)大規(guī)模并證明它在工業(yè)和商業(yè)上可行的水平上是有效的，這需要一段時(shí)間，所以我們不應(yīng)該太超前，但新技術(shù)有很大的潛力。

“這項(xiàng)工作表明，PET 塑料不僅僅是廢物或注定會(huì)變得更塑料化的材料——它可以被微生物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的新產(chǎn)品，包括那些有可能治療疾病的產(chǎn)品?！?a>說(shuō)來(lái)自愛(ài)丁堡大學(xué)的生物技術(shù)專(zhuān)家 Stephen Wallace。

該過(guò)程從對(duì) PET 瓶進(jìn)行化學(xué)降解開(kāi)始。然后將所得分子送入工程E.大腸桿菌，它使用磷酸鹽作為催化劑將分子轉(zhuǎn)化為含氮的有機(jī)化合物。最后，這些化合物被轉(zhuǎn)化為活性成分對(duì)乙酰氨基酚.

該工藝的眾多優(yōu)點(diǎn)之一是它可以在緊湊的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中在 24 小時(shí)內(nèi)完成，并且它在室溫下工作，因此無(wú)需過(guò)度加熱或冷卻。更重要的是，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)法讓它以令人印象深刻的 92% 的高效產(chǎn)量運(yùn)行。

該反應(yīng)利用了一種稱(chēng)為Lossen 重排，以德國(guó)化學(xué)家威廉·洛森 （Wilhelm Lossen） 的名字命名，他于 1872 年發(fā)現(xiàn)了它。在這里，該反應(yīng)具有生物相容性，因此可以在細(xì)胞和活細(xì)菌中發(fā)揮作用。

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這一切都是使用 PET 瓶完成的，但塑料也廣泛用于食品包裝、家具和制造業(yè)。據(jù)估計(jì)，這種類(lèi)型的塑料占超過(guò)3.5 億噸每年的廢物，增加了塑料污染負(fù)擔(dān)。

同樣的方法也可能適用于其他細(xì)菌類(lèi)型以及其他類(lèi)型的塑料，因此這里有可能提供更環(huán)保的回收和藥物生產(chǎn)選擇。

這是一個(gè)有力的例子，說(shuō)明如何將天然化學(xué)和合成化學(xué)結(jié)合起來(lái)，以找到問(wèn)題的解決方案并推動(dòng)創(chuàng)新，它最終可能意味著大腸桿菌在我們未來(lái)緩解疼痛的生產(chǎn)中發(fā)揮著作用。

“大自然已經(jīng)進(jìn)化出一套精致而有限的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)支撐著所有生物體的功能，”寫(xiě)研究人員。

“相比之下，合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域可以獲得自然界中未觀察到的反應(yīng)性，并且將這些非生物反應(yīng)整合到生命系統(tǒng)中為從可再生原料可持續(xù)合成許多工業(yè)化學(xué)品提供了優(yōu)雅的解決方案?！?/p>

該研究已發(fā)表在自然化學(xué).

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