3 Minutės
Plastiko Taršos ir Iškastinio Kuro Problemos Farmacijos Pramonėje
Pasaulinė plastiko tarša bei priklausomybė nuo iškastinio kuro farmacinėje gamyboje išlieka dviejomis iš sudėtingiausių aplinkosaugos problemų šiandien. Siekdami spręsti abi šias problemas vienu metu, Edinburgo universiteto mokslininkai sukūrė inovatyvų metodą, kuris leidžia genetiškai perprogramuotą Escherichia coli (E. coli) bakteriją paversti plastiko atliekas į populiarų vaistą – acetaminofeną (paracetamolį).
Biotechnologinis Plastiko Perdirbimo Procesas
Polietileno tereftalatas (PET) – dažniausiai naudojama plastiko rūšis, iš kurios gaminamos buteliai, maisto pakuotės ir tekstilė – sudaro daugiau nei 350 milijonų tonų atliekų kasmet visame pasaulyje. Acetaminofenas paprastai gaminamas iš iškastinio kuro kilmės cheminių medžiagų, todėl didėja neigiama aplinkos poveikio rizika. Edinburgo mokslininkų komanda, pasitelkę sintetinės biologijos inovacijas, sukūrė genetiškai pakeistas E. coli bakterijas, kurios kaip žaliavą vaisto sintezei geba panaudoti iš PET gautas molekules.
Procesas prasideda PET plastiko cheminiu suskaidymu į mažesnes molekulines dalis. Šias tarpinio produkto molekules modifikuota E. coli perdirba ir, pasitelkus naujai įdiegtus biosintetinius kelius, paverčia azoto turinčiais organiniais junginiais. Fosfato katalizatoriaus ir supaprastintos biocheminės grandinės dėka, šios medžiagos galiausiai efektyviai virsta acetaminofenu.
Didelis Efektyvumas ir Technologinės Inovacijos
Vienas reikšmingiausių šio metodo privalumų – itin greita reakcija: biokonversijos procesas standartinėje laboratorinėje aplinkoje užtrunka vos 24 valandas ir vyksta kambario temperatūroje, nereikalaujant didelių energijos sąnaudų šildymui ar šaldymui. Tyrėjai fiksuoja iki 92 procentų acetaminofeno konversijos išeigą, kas pabrėžia proceso efektyvumą ir potencialą taikyti šią technologiją pramoniniu mastu.
Metodas pagrįstas Lossen persitvarkymo reakcija – klasiška organinės chemijos reakcija, kurią dar XIX a. atrado Vokietijos chemikas Wilhelmas Lossenas. Ši reakcija pirmą kartą pritaikyta taip, kad derėtų su gyvomis ląstelėmis, kas laikoma proveržiu sintetinės organinės chemijos ir biotechnologijos sąveikoje.
Platesnė Reikšmė Perdirbimui ir Vaistų Gamybai
Genetiškai modifikuotų E. coli taikymas gali atverti naujas, ekologiškas galimybes daug platesniame kontekste nei vien PET perdirbimas. Kadangi PET yra tik viena iš daugelio gamtą teršančių plastiko rūšių, pritaikius procesą kitokio plastiko atliekoms ar kitiems mikroorganizmams, galima reikšmingai pagerinti atliekų perdirbimo ir žaliųjų technologijų rezultatus.
Kaip teigia biotechnologas dr. Stephenas Wallace‘as iš Edinburgo universiteto: „Šis tyrimas parodo, kad PET plastikas gali tapti ne tik tarša ar dar daugiau plastiko žaliava – mikroorganizmai geba jį paversti vertingais produktais, tarp jų ir vaistinėmis medžiagomis.“
Šis inovatyvus metodas jungia natūralios biochemijos ir sintetinės organinės chemijos galimybes, demonstruodamas, kaip natūralių ir dirbtinių cheminių reakcijų integracija gali pasiūlyti tvarius sprendimus pramonei. Plėtojant tyrimus ir technologijas, mikrobinės „gamyklos“ gali iš esmės pakeisti vaistų pramonės ateitį – pagaminant medikamentus švariau, tvariau ir mažinant priklausomybę nuo neišsenkančių išteklių.
Išvados
Šis proveržis išryškina, kaip pažangi biotechnologija ir žalioji chemija gali kartu spręsti rimtas aplinkosaugos problemas. Genetiškai inžinerizuotos E. coli, gebančios paversti plastiko atliekas į svarbius vaistus, tokius kaip acetaminofenas, padeda atitraukti žalingą plastiką nuo sąvartynų ir vandenynų bei perkuria farmacinę gamybą nepriklausomai nuo iškastinio kuro. Praplečiant šį požiūrį, tvaraus perdirbimo ir ekologiškos vaistų sintezės galimybės tampa vis artimesnės realybei, nustatydamos naujus inovacijų standartus aplinkosaugos ir sveikatos srityse.
Komentarai