Nghiên cứu mới: Biến rác thải nhựa thành thuốc giảm đau thông dụng

Thuốc viên paracetamol, một trong những loại thuốc giảm đau phổ biến trên toàn cầu, thường được sản xuất từ nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt.

Chính vì vậy, một nhóm nghiên cứu do Đại học Edinburgh (Scotland) dẫn đầu đã phát triển một giải pháp bền vững nhằm tái thiết kế vi khuẩn đường ruột Escherichia coli (E. coli) để chuyển đổi nhựa PET (polyethylene terephthalate) thành Paracetamol trong vòng chưa đầy 24 giờ.

Đây là bước tiến đáng quan tâm bởi thế giới mỗi năm sản xuất hơn 350 triệu tấn nhựa PET, chủ yếu từ các chai nước và nước ngọt dùng một lần, nhưng chỉ một phần nhỏ trong số đó được tái chế. Phần lớn nhựa PET không được tái chế mà trở thành rác thải và gây ô nhiễm môi trường.

Nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách phân tách PET thành axit terephthalic (TPA) và sau đó tinh chỉnh TPA để vi khuẩn E. coli có thể hấp thụ. Qua quá trình trao đổi chất, vi khuẩn này có thể biến đổi TPA thành paracetamol mà không tạo ra khí thải carbon dioxide.

Stephen Wallace, chuyên gia công nghệ sinh học tại Đại học Edinburgh cho biết: “Nghiên cứu này chứng minh rằng nhựa PET không chỉ là chất thải, mà còn có thể được biến đổi thành các sản phẩm có giá trị, bao gồm thuốc điều trị bệnh”. Trong thí nghiệm, vi khuẩn E. coli có thể chuyển đổi tới 90% hợp chất ban đầu từ PET thành paracetamol, với mỗi chai nước giải khát 1 lít sản xuất ra khoảng 9 viên thuốc 500 mg.

Quá trình này diễn ra trong một lần lên men “một nồi”, tương tự như quá trình ủ bia, và không yêu cầu nhiệt độ hay áp suất cao, điều này giúp giảm thiểu khí thải carbon so với sản xuất hóa dầu. Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này có thể được áp dụng để sản xuất nhiều loại thuốc không kê đơn, polyme đặc biệt và hóa chất nông nghiệp.

Dự án paracetamol được hỗ trợ bởi chính phủ và công ty dược phẩm AstraZeneca. Ian Hatch, Trưởng phòng tư vấn tại Edinburgh Innovations, nhấn mạnh tiềm năng của kỹ thuật sinh học trong việc giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và xây dựng nền kinh tế tuần hoàn.

Mặc dù nghiên cứu đã đạt được những bước tiến đáng kể, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua trước khi quy trình này có thể cạnh tranh với sản xuất truyền thống. Các nhà khoa học cần chứng minh rằng vi khuẩn hoạt động hiệu quả ở quy mô công nghiệp và đảm bảo rằng thuốc sản xuất từ vi khuẩn đáp ứng các tiêu chuẩn về độ tinh khiết.

Tuy nhiên, với việc chứng minh rằng vi khuẩn có thể tái chế nhựa thành thuốc cứu người chỉ trong vòng chưa đầy một ngày, điều này có thể mở ra một tương lai nơi ranh giới giữa “rác thải” và “tài nguyên” trở nên mờ nhạt, đồng thời góp phần vào việc chữa lành hành tinh và con người.