داروهای مسکنی که از زباله‌های پلاستیک ساخته می‌شوند
محققان کشف کرده‌اند که می‌توان از باکتری‌ها برای تبدیل زباله‌های پلاستیکی به داروهای مسکن استفاده کرد؛ کشفی که نویدبخش روشی پایدارتر برای تولید این داروهاست. شیمیدانان دریافته‌اند که می‌توان از باکتری ای‌کلای (E. coli) برای ساخت داروی استامینوفن از ماده‌ای استفاده کرد که در آزمایشگاه و از بطری‌های پلاستیکی تولید شده است.
کشفی غیرمنتظره در دل واکنش‌های شیمیایی
«پروفسور والاس» (Wallace)، نویسنده اصلی این پژوهش از دانشگاه «ادینبرو» (Edinburgh)، گفت: «بسیاری از مردم نمی‌دانند که در حال حاضر، داروی استامینوفن از نفت به‌دست می‌آید. چیزی که این فناوری نشان می‌دهد این است که با ادغام شیمی و زیست‌شناسی به این شیوه نوین، می‌توانیم استامینوفن را به‌صورت پایدارتر تولید کرده و هم‌زمان زباله‌های پلاستیکی را از محیط پاکسازی کنیم.»
در مقاله‌ای نتیجه آن در روزنامه گاردین (Guardian) آن را گزارش داده است، والاس و همکارانش توضیح داده‌اند که چگونه نوعی واکنش شیمیایی به نام «بازآرایی لوسن» (Lossen rearrangement) که پیش‌تر هرگز در طبیعت مشاهده نشده بود، قابلیت زیست‌سازگاری دارد؛ به عبارت دیگر، این واکنش می‌تواند در حضور سلول‌های زنده انجام شود بدون آن‌که به آن‌ها آسیب برساند.
از بطری تا دارو
تیم تحقیقاتی، کشف خود را با استفاده از «پلی‌اتیلن ترفتالات» (PET) آغاز کرد؛ نوعی پلاستیک که معمولاً در بسته‌بندی مواد غذایی و بطری‌ها استفاده می‌شود و با روش‌های شیمیایی پایدار آن را به ماده‌ای جدید تبدیل کردند.
پلی‌اتیلن ترفتالات یا پت، یک نوع پلاستیک قوی و سبک است که از ترکیب مواد شیمیایی ساخته می‌شود. این پلاستیک شفاف است و مقاومت خوبی در برابر ضربه، حرارت و آب دارد. به همین دلیل، پت معمولاً برای ساخت بطری‌های نوشیدنی، بسته‌بندی مواد غذایی، فیلم‌های پلاستیکی و پارچه‌های پلی‌استری استفاده می‌شود. همچنین این نوع پلاستیک قابل بازیافت است و این باعث می‌شود که در محافظت از محیط زیست هم نقش مهمی داشته باشد
هنگامی که پژوهشگران این ماده را با نوعی‌ای‌کلای بی‌ضرر کشت دادند، دریافتند که ماده مذکور به ترکیبی به نام پارا‌آمینوبنزوییک اسید (PABA) تبدیل شده است؛ فرایندی که احتمالاً شامل بازآرایی لوسن بوده است.
نکته کلیدی اینجاست که بازآرایی لوسن معمولاً در شرایط سخت آزمایشگاهی انجام می‌شود، اما در این مورد به‌طور خودبه‌خود در حضور باکتری ای‌کلای رخ داده و پژوهشگران دریافتند که این واکنش توسط فسفات‌های موجود درون سلول‌ها کاتالیز شده است.
اعضای تیم اضافه می‌کنند که پارا‌آمینوبنزوییک اسید ماده‌ای ضروری برای رشد باکتری‌ها محسوب می‌شود، به‌ویژه در سنتز DNA، و معمولاً درون سلول از سایر ترکیبات تولید می‌شود. اما در این آزمایش، ای‌کلای به‌گونه‌ای مهندسی ژنتیکی شده بود که مسیرهای زیستی طبیعی تولید پارا‌آمینوبنزوییک اسید در آن مسدود شده بودند؛ بنابراین باکتری ناچار بود از ماده اولیه مشتق‌شده از پت استفاده کند.
پژوهشگران این نتایج را هیجان‌انگیز توصیف می‌کنند، چرا که نشان می‌دهد زباله‌های پلاستیکی می‌توانند به ترکیبات زیستی ارزشمند تبدیل شوند.
والاس در این خصوص گفت: «این یک روش تمام‌عیار برای جذب و استفاده از زباله‌های پلاستیکی است.»
دستکاری ژنتیکی برای تکمیل مسیر تولید
سپس پژوهشگران ای‌کلای را بیشتر دستکاری ژنتیکی کردند و دو ژن، یکی از قارچ‌ها و دیگری از باکتری‌های خاک را وارد آن کردند؛ ژن‌هایی که امکان تبدیل پارا‌آمینوبنزوییک اسید به استامینوفن را برای باکتری فراهم می‌کردند.
از آزمایشگاه تا دنیای واقعی
تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که با استفاده از این شکل از ای‌کلای توانسته‌اند ماده اولیه مبتنی بر پلی‌اتیلن ترفتالات را طی کمتر از ۲۴ ساعت به استامینوفن تبدیل کنند؛ فرایندی با آلایندگی پایین و بازدهی‌ای تا سقف ۹۲ درصد.
گرچه برای تولید تجاری استامینوفن به این روش نیاز به تحقیقات بیشتری وجود دارد، اما نتایج حاصل‌شده می‌توانند کاربردهای عملی قابل توجهی داشته باشند.
والاس در پایان اظهار داشت: «این روش، برای نخستین‌بار، مسیری را از زباله‌های پلاستیکی به سمت تولید استامینوفن باز می‌کند؛ مسیری که نه با زیست‌شناسی به‌تنهایی و نه با شیمی به‌تنهایی ممکن نیست.»
وقتی زباله‌ها جان می‌بخشند
شاید روزی نه‌چندان دور، بطری پلاستیکی دورریخته‌شده‌ای که در گوشه‌ای از خیابان افتاده، به جای سر از دریا یا خاک درآوردن، وارد آزمایشگاهی شود؛ جایی که باکتری‌های دستکاری‌شده آرام و بی‌صدا مشغول تبدیل آن به دارویی برای تسکین دردهای انسانی‌اند. آنچه روزگاری زباله‌ای بی‌ارزش بود، اکنون به درمانی حیاتی بدل می‌شود.
این داستان خارق‌العاده از دل میکروسکوپ و واکنش‌های شیمیایی به ما یادآوری می‌کند که راه نجات زمین، شاید نه در راهکارهای عظیم، بلکه در پیوندهای کوچک و هوشمندانه بین طبیعت و علم نهفته باشد. در جهانی که از یک‌سو با انبوه زباله‌ها دست‌وپنجه نرم می‌کند و از سوی دیگر، نیازمند راه‌های نو برای تأمین سلامت انسان‌هاست، چنین ایده‌هایی همچون بذر امیدی‌اند که اگر درست پرورش یابند، می‌توانند آینده‌ای سبزتر و سالم‌تر برای همگان رقم بزنند. پایان این داستان هنوز نوشته نشده؛ اما شاید آغاز آن، همین کشف آرام در گوشه‌ای از جهان باشد.
انتهای پیام/
