你下次服用的对乙酰氨基酚片可能由PET制成。
这项研究可能是首个记录在案的案例，展示如何利用大肠杆菌（E. coli）从塑料废物中生产对乙酰氨基酚。
爱丁堡大学的研究人员成功利用常见细菌大肠杆菌的天然特性，将某些塑料废物转化为对乙酰氨基酚。这一突破性进展具有里程碑意义，不仅可能推动更可持续的药物生产方式，还能为全球塑料污染问题提供解决方案。
由Stephen Wallace领导的研究揭示，大肠杆菌细胞中含有磷酸盐，这是一种能够催化一种称为Lossen重排化学反应的有机化合物。简单来说，这个过程涉及羟肟酸酯分子原子的重新排列，形成一种称为异氰酸酯的新结构，这种化学中间体在与水反应后会产生伯胺。这些物质在许多生物过程和药物合成中至关重要。
合成生物学的关键作用
通过合成生物学，科学家操控了这些细菌，引导其内部化学反应，将一种名为对苯二甲酸的PET衍生分子转化为对乙酰氨基酚的活性成分。他们采用了一种类似于酿造啤酒的发酵过程，加速了工业PET废物转化为药物的过程，并在不到24小时内获得了结果。根据研究发现，最终产品中约90%为对乙酰氨基酚。
重要的是，这一转化过程在室温下进行，且几乎不产生碳排放，表明该药物可以以更加环保的方式生产。
Wallace指出，这一过程中最令人惊讶的是，Lossen重排在活细菌体内自然发生，无需实验室催化剂。也就是说，他们利用了微生物细胞自身的能力来触发所需的反应。
“有趣的是，我们并没有教细菌如何进行反应：关键是意识到它们已经具备工具，而我们只需要引导它们，”Wallace在《El País》的采访中解释道。“我们使用合成生物学在细菌内构建了新的代谢途径，引导它们的化学反应生成我们想要的化合物。在这个案例中，就是一种药物。”
可持续药物生产的未来
这项研究发表在《自然》杂志上，可能是首个记录在案的案例，展示如何利用大肠杆菌从塑料废物中生产对乙酰氨基酚。然而，作者强调，要实现工业化规模生产还需要进一步研究。此外，他们提醒说，所得药物在人体中的安全性和有效性尚未评估，因此需要更多未来研究。
尽管存在这些限制，科学家们强调他们的研究成果为解决塑料废物问题和减少药物制造相关的温室气体排放提供了新可能性。
目前，像对乙酰氨基酚这样的药物生产每年消耗数千吨化石燃料，尤其是石油，这对气候变化有显著影响。同时，PET每年产生超过3.5亿吨废物，对环境造成严重损害。尽管这种材料可回收，但现有方法往往导致产品继续加剧全球塑料污染。
“这项工作表明，PET塑料不仅仅是一种废物或注定成为更多塑料的材料：微生物可以将其转化为有价值的新产品，包括那些具有治疗潜力的产品，”Wallace总结道。
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