研究称可利用工程改造大肠杆菌将废弃塑料瓶转化为帕金森病药物L-DOPA

一项最新研究显示,治疗帕金森病的一线药物左旋多巴(L-DOPA)有望通过生物方法由废弃塑料瓶制备。研究人员表示,这是首次通过自然生物过程将塑料废料转化为用于神经系统疾病治疗的药物。

将PET分解后再由细菌“合成”药物

研究由爱丁堡大学科学家开展。团队对大肠杆菌进行工程改造,使其能够将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)转化为L-DOPA。PET广泛用于食品和饮料包装。

按照研究描述,该流程首先将PET废料分解为对苯二甲酸等化学构件。研究人员指出,PET废料每年约产生5000万吨。随后,经过一系列生物反应,工程改造的大肠杆菌将对苯二甲酸分子进一步转化为L-DOPA。

研究团队称,与传统依赖有限化石燃料的制药路径相比,这一方法在可持续性方面具有潜在优势。

回收效率不足推动寻找新路径

研究团队表示,PET由石油和天然气等不可再生资源制成,材质坚固且轻质,但现有回收工艺效率并不完全,仍在一定程度上加剧全球塑料污染。因此,开发新的PET回收与再利用方法具有迫切性。

研究人员认为,这一进展为重新利用塑料废料中的碳资源提供了新的可持续途径,否则这些资源可能被填埋、焚烧或进入环境造成污染。

团队同时提到,该路线可能为“生物升级”(bioupcycling)产业发展提供思路,相关技术未来或可用于生产除药物之外的其他产品,包括香料、香精、化妆品以及工业化学品等。

已展示制备规模生产与分离,下一步推进产业化评估

研究团队表示,已在制备规模上展示了L-DOPA的生产与分离。下一阶段将聚焦推动技术向工业应用发展,包括进一步优化工艺、提升规模化能力,并评估其环境与经济表现。

该研究成果发表在《自然·可持续发展》(Nature Sustainability)。研究在碳循环可持续生物制造中心(C-Loop)开展,该中心旨在通过将工业废料转化为有价值的可持续化学品和材料,助力英国制造业转型。C-Loop项目价值1400万英镑,由英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC,隶属于UKRI)支持。研究还获得爱丁堡大学商业化服务机构Edinburgh Innovations的支持。

Edinburgh Innovations创新发展与许可总监Susan Bodie博士表示,Wallace教授是爱丁堡大学多位利用工程生物学推动废料增值的研究人员之一,相关技术与产业合作伙伴共同参与的新碳循环中心项目相衔接,并鼓励有合作意向的企业与其联系。

IBioIC影响力总监兼副首席执行官Liz Fletcher博士称,该项目展示了生物学改变人们对废料认知的潜力,并指出将塑料瓶转化为帕金森病药物体现了与自然协作、通过流程再设计实现现实收益的可能性。

EPSRC执行主席Charlotte Deane教授表示,这项研究体现了工程生物学应对社会紧迫挑战的潜力,并认为该成果是EPSRC投资C-Loop以推动可持续制造创新的案例之一。

爱丁堡大学生物科学学院Stephen Wallace教授表示,塑料废料通常被视为环境问题,但也代表尚未充分开发的碳资源;团队通过工程生物学将塑料转化为必需药物,展示了废弃材料可被重新定义为支持人类健康的资源。


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录