Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng, việc tìm kiếm các giải pháp bền vững để xử lý rác thải nhựa đang trở thành một nhiệm vụ cấp bách. Một nghiên cứu mới từ Scotland đã chỉ ra rằng vi khuẩn có thể trở thành một công cụ hữu ích trong việc biến rác thải nhựa thành thuốc giảm đau, mở ra hướng đi mới cho ngành dược phẩm và bảo vệ môi trường.
Vi khuẩn E. coli đã được nghiên cứu và chứng minh có khả năng giảm thiểu lượng rác thải nhựa. Ảnh: Sustainable Pakaging News
Các nhà hóa học tại một trường đại học danh tiếng đã phát hiện ra rằng E. coli có thể được sử dụng để sản xuất paracetamol từ chai nhựa đã qua sử dụng. “Công nghệ này không chỉ giúp sản xuất paracetamol một cách bền vững mà còn góp phần làm sạch môi trường khỏi rác thải nhựa,” Stephen Wallace, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Trong một bài báo được công bố trên tạp chí khoa học hàng đầu, nhóm nghiên cứu đã mô tả một phản ứng hóa học gọi là tái sắp xếp Lossen, có khả năng tương thích sinh học. Điều này có nghĩa là phản ứng có thể diễn ra mà không gây hại cho tế bào sống, mở ra nhiều cơ hội cho các ứng dụng sinh học trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm với polyethylene terephthalate (PET), loại nhựa phổ biến trong bao bì thực phẩm và chai nước. Họ đã sử dụng phương pháp hóa học bền vững để biến đổi PET thành một vật liệu mới. Khi ủ vật liệu này với một chủng E. coli vô hại, họ phát hiện ra rằng vi khuẩn đã chuyển hóa nó thành một hợp chất khác gọi là PABA thông qua phản ứng tái sắp xếp Lossen.
Phản ứng tái sắp xếp Lossen thường yêu cầu điều kiện thí nghiệm khắt khe, nhưng với sự hiện diện của E. coli, phản ứng này diễn ra một cách tự nhiên nhờ vào sự xúc tác của phosphate trong tế bào. PABA là một hợp chất thiết yếu cho sự phát triển của vi khuẩn, đặc biệt trong việc tổng hợp ADN. Tuy nhiên, E. coli trong thí nghiệm đã được biến đổi gene để ngăn chặn con đường tổng hợp này, buộc vi khuẩn phải sử dụng vật liệu PET.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thêm các biến đổi gene cho E. coli, chèn vào hai gene từ nấm và vi khuẩn đất, giúp vi khuẩn chuyển hóa PABA thành paracetamol. Kết quả cho thấy, họ có thể biến đổi vật liệu PET thành paracetamol trong vòng chưa đầy 24 giờ, với lượng khí thải thấp và hiệu suất lên đến 92%. Mặc dù cần thêm nghiên cứu để áp dụng quy trình này ở quy mô thương mại, nhưng kết quả này mở ra nhiều triển vọng cho việc sản xuất thuốc giảm đau một cách bền vững.
An Khang (Theo Guardian)