科学家们发现了一种利用废弃塑料瓶制造帕金森病药物的方法,并表示这展示了如何将废物材料“重新构想为有价值的资源”。
这项由英国爱丁堡大学团队开发的技术,利用细菌的力量将废弃塑料转化为一种名为左旋多巴的帕金森病一线药物。
据称,这是首次利用自然生物过程将塑料废物转化为神经疾病的治疗药物。
该过程涉及使用经过特殊改造的大肠杆菌,将一种广泛用于食品和饮料包装的塑料——即聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)——转化为左旋多巴。
首先,将PET废物(全球每年产生约5000万吨)分解为其化学基础单元——对苯二甲酸。然后,通过一系列生物反应,细菌将这些酸分子转化为左旋多巴。
研究人员表示,这种方法比依赖化石燃料的传统制药方法更具可持续性。
他们表示,这项突破可能为“生物升级回收产业”的发展铺平道路,该产业可利用废物材料生产香料、香精、化妆品、工业化学品以及药品等产品。
该研究的主要作者、爱丁堡大学化学生物技术教授斯蒂芬·华莱士博士说:“这感觉还只是开始。”
“如果我们能从废弃塑料瓶制造出治疗神经疾病的药物,那么想象一下这项技术还能实现什么,令人兴奋。”
“塑料废物常被视为环境问题,但它也代表着巨大的、未开发的碳源。”
“通过工程生物学将塑料转化为基本药物,我们展示了废物材料如何被重新构想为支持人类健康的有价值资源。”
该团队接下来将致力于进一步开发这项技术,使其能够应用于工业领域。
他们表示,这将涉及进一步优化工艺、提高可扩展性,并进一步评估其环境和经济性能。
这项研究是在该大学新成立的“碳循环可持续生物制造中心”进行的,该中心旨在通过将工业废物转化为有价值的可持续化学品和材料,来改变英国的制造业。华莱士教授是该中心的主任。
该研究得到了爱丁堡大学商业化服务部门爱丁堡创新公司的支持。
爱丁堡创新公司创新开发与许可总监苏珊·博迪博士表示:“华莱士教授是大学中几位先驱研究人员之一,他们利用创新且可持续的工程生物学技术来提升废物价值,包括与行业合作伙伴合作,作为新碳循环中心的一部分。”
“这些技术可能有助于在英国及其他地区带来工业制造的绿色革命,我们欢迎有兴趣与我们合作的公司与我们联系。”
这项研究由英国研究与创新署(UKRI)和工业生物技术创新中心(IBioIC)资助。
IBioIC副主任兼影响力总监利兹·弗莱彻博士表示:“这个项目突显了生物学重塑我们看待废物方式的潜力。”
“将塑料瓶转化为帕金森病药物不仅仅是一个创造性的回收想法,更是一种重新设计工艺的方式,与自然合作,带来现实世界的好处。”
“通过证明有害材料可以转化为改善人类健康的东西,该团队证明了生物学可持续、高价值的应用既实用又有效。”
UKRI工程与物理科学研究委员会执行主席夏洛特·迪恩教授博士表示,这项研究展示了“工程生物学在应对社会最紧迫挑战方面的巨大潜力”。
这位牛津大学结构生物信息学教授表示:“通过将废弃塑料转化为帕金森病治疗药物,爱丁堡大学团队展示了原本将被填埋或污染环境的碳如何转化为改善生活的高价值产品。”
这些发现发表在科学期刊《自然·可持续发展》上。——PA Media/dpa
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