作者:Stephen Beech
塑料瓶已被转化为治疗帕金森病的药物。
这种由苏格兰科学家开发的创新方法,利用细菌的力量将废弃的消费塑料转化为左旋多巴——一种用于治疗神经系统疾病的药物。
爱丁堡大学研究团队称,这是首次通过工程化的自然生物过程,将塑料废物转化为治疗神经系统疾病的药物。
他们改造了大肠杆菌,将广泛用于食品和饮料包装的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料转化为左旋多巴。
该过程首先将PET废物(全球每年产生约5000万吨)分解成对苯二甲酸的化学结构单元。
然后,通过一系列生物反应,工程细菌将对苯二甲酸分子转化为左旋多巴。
研究人员解释说,利用这种新技术生产左旋多巴比传统的制药方法更具可持续性,传统方法依赖于有限的化石燃料。
该团队表示,迫切需要新的方法来回收PET——这是一种来源于石油和天然气等不可再生材料的坚固轻质塑料。
但这一突破为重新利用塑料废物中有价值的碳提供了一种可持续的方法,否则这些碳将被送往垃圾填埋场、焚烧或造成环境污染。
爱丁堡团队认为,这可以为生物升级回收产业的发展铺平道路,不仅可以生产药品,还可以生产包括调味剂、香料、化妆品和工业化学品在内的各种产品。
在已经证明能够小规模生产左旋多巴之后,研究人员现在正专注于将该技术推向工业应用。
他们说,这将涉及进一步优化流程、提高其可扩展性,并进一步评估其环境和经济效益。
该研究的负责人斯蒂芬·华莱士教授说:“这感觉就像一个开始。”
“如果我们能够从废弃的塑料瓶中制造出治疗神经系统疾病的药物,那么想象一下这项技术还能实现什么,这令人兴奋。”
“塑料废物通常被视为一个环境问题,但它也代表着一个巨大、未开发的碳源。”
“通过工程生物学将塑料转化为一种必需的药物,我们展示了废弃材料如何被重新构想为支持人类健康的宝贵资源。”
这项研究是在耗资1400万英镑新建的“碳循环可持续生物制造中心”(C-Loop)进行的,该中心旨在通过将工业废物转化为可持续化学品和材料,帮助改变英国制造业。
该项目得到了爱丁堡大学商业化服务机构“爱丁堡创新”的支持。
爱丁堡创新创新开发与许可总监苏珊·博迪博士表示:“华莱士教授是爱丁堡大学几位先驱研究者之一,他们正在利用创新且可持续的工程生物学技术来升级回收废物,包括作为新碳循环枢纽一部分的行业合作伙伴。”
“这些技术可以帮助在英国及全球范围内带来工业制造的绿色革命,我们敦促有兴趣与我们一起工作的公司联系我们。”
这项发表在《自然·可持续发展》期刊上的研究,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的丽兹·弗莱彻博士说:“这个项目突显了生物学在重塑我们看待废物方式方面的潜力。”
“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,它更是一种重新设计流程的方式,这些流程与自然合作,提供现实世界的好处。”
“通过证明一种有害材料可以转化为改善人类健康的东西,该团队证明了可持续、高价值的生物学应用既实用又有效。”
英国研究与创新署工程与物理科学研究理事会执行主席夏洛特·迪恩教授补充道:“这项研究展示了工程生物学在解决社会最紧迫挑战方面的巨大潜力。”
“通过将废弃塑料转化为帕金森病的治疗方法,爱丁堡大学团队展示了原本会流失到垃圾填埋场或造成污染的碳,如何转化为改善生活的高价值产品。”
“这是英国研究与创新署对碳循环枢纽的投资如何实现创新、可持续的制造方法,从而造福人类和地球的一个极好例子。”
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