|
|
Nghiên cứu mới cũng góp phần giải quyết bài toàn rác thải nhựa gây hại môi trường. Ảnh: Reuters. |
Một nhóm nhà khoa học vừa tìm ra cách tận dụng vi khuẩn để biến rác thải nhựa thành paracetamol - một loại thuốc giảm đau, hạ sốt phổ biến trên toàn cầu. Khám phá này mở ra hướng đi bền vững hơn cho ngành dược, đồng thời góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm chất thải nhựa.
Hành trình tưởng chừng không thể này đã được hiện thực hóa trong phòng thí nghiệm của nhóm nghiên cứu tại Đại học Edinburgh (Anh). Giáo sư Stephen Wallace, tác giả chính, cho biết paracetamol hiện nay chủ yếu được sản xuất từ dầu mỏ.
“Nhờ kết hợp sinh học và hóa học, lần đầu tiên chúng ta có thể tạo ra paracetamol theo cách thân thiện với môi trường và xử lý được rác nhựa cùng lúc”, ông nói.
Cụ thể, nhóm đã sử dụng PET - loại nhựa phổ biến trong chai nước và bao bì thực phẩm - làm nguyên liệu đầu vào. Thông qua một chuỗi xử lý hóa học thân thiện với môi trường, PET được chuyển đổi thành một hợp chất trung gian mới.
Điểm đặc biệt nằm ở bước tiếp theo. Khi cho hợp chất này tiếp xúc với vi khuẩn E. coli đã được chỉnh sửa gene để vô hại, các nhà khoa học nhận thấy nó tiếp tục biến đổi thành một chất có tên gọi PABA.
Thay vì cần đến điều kiện khắt khe trong phòng thí nghiệm như thông thường, phản ứng này lại diễn ra một cách tự nhiên trong tế bào vi khuẩn, nhờ vào xúc tác từ chính phosphate có sẵn trong E. coli.
Thông thường, PABA là chất cần thiết để vi khuẩn tổng hợp DNA và được sản sinh từ các quá trình chuyển hóa nội bào. Tuy nhiên, trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã cố ý chặn các đường tổng hợp tự nhiên, buộc E. coli phải sử dụng vật liệu có nguồn gốc từ PET để tạo ra PABA. Phản ứng chuyển hóa này được cho là có liên quan đến một cơ chế hóa học đặc biệt gọi là Lossen rearrangement, vốn chưa từng được ghi nhận trong tự nhiên.
Không dừng lại ở đó, nhóm tiếp tục "lập trình" E. coli bằng cách thêm vào hai gene, một từ nấm, một từ vi khuẩn đất, để chúng có thể chuyển đổi PABA thành paracetamol. Toàn bộ quy trình từ rác thải nhựa đến thành phẩm là thuốc, chỉ diễn ra trong chưa đầy 24 giờ. Hiệu suất đạt tới 92% với lượng khí thải rất thấp. Có thể thấy, đây là một kết quả đầy hứa hẹn.
Dù cần thêm thời gian để mở rộng quy mô sản xuất, nhóm nghiên cứu tin rằng đây là bước tiến lớn.
“Lần đầu tiên, chúng ta có một con đường rõ ràng từ rác nhựa đến thuốc giảm đau. Đây là điều mà lĩnh vực sinh học hay hóa học đơn thuần không thể thực hiện”, Giáo sư Wallace nhấn mạnh.
Cuốn sách Bệnh của thời thức ăn tiện lợi giải thích nguyên nhân gây ra tất cả bệnh mạn tính, cách thực phẩm tiện lợi đã tác động đến chúng dẫn đến tổn hại cho sức khỏe, nền kinh tế và môi trường, từ đó đề xuất giải pháp để chữa lành cho con người.
