爱丁堡大学的科学家成功将常见的塑料废料转化为帕金森病药物的一种高价值前体。研究团队使用经过基因工程改造的大肠杆菌，将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）转化为己二酸，随后进一步合成出一种关键的药物成分，证明循环经济有时甚至可以延伸到神经生物学领域。
该过程首先将PET分解——这种塑料常见于一次性水瓶和食品包装中。目前的PET回收是一种机械过程，会产生质量较低的塑料，最终被送往垃圾填埋场。然而，由斯蒂芬·华莱士教授领导的爱丁堡大学团队开创了一种生物方法。他们采用化学-生物法，首先使用化学催化剂将塑料分解为其基本单体，特别是对苯二甲酸。然后，引入一种经过基因改造的大肠杆菌菌株，该菌株被编程为消耗对苯二甲酸，并通过一系列酶促反应将其转化为粘康酸，进而转化为己二酸。
己二酸是一种多功能的工业构建模块，但真正的突破在于将其进一步转化为香兰素和其他儿茶酚衍生物。在这项发表于《自然》杂志的具体研究中，研究人员专注于合成左旋多巴（L-DOPA），这是用于控制帕金森病运动症状的主要药物。左旋多巴通过增加大脑中的多巴胺水平来发挥作用，其生产通常依赖于石油衍生的前体。通过从塑料废料而非化石燃料中获取这些前体，该研究展示了一个双重效益系统：减少不可生物降解的废料，同时降低制药生产的碳足迹。
这一突破真正展示了合成生物学所能取得的成就。研究人员优化了大肠杆菌的代谢途径，使细菌能够处理塑料衍生物的化学毒性，同时保持所需化合物的稳定产出。这种升级回收无疑比传统回收更有价值，这证明即使一个废弃的塑料瓶几乎毫无价值，但从中提取的药用化合物每公斤价值可达数千美元。
随着全球人口老龄化，帕金森病的患病率预计将上升，从而增加对廉价左旋多巴的需求。与此同时，世界每年正面临超过3.5亿吨塑料废料的问题。在健康和环境政策的关键时刻，将这两大危机整合为一个解决方案，可谓来得正是时候。
图片来源：Edinburgh Innovations
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