Meilenstein in der Medizin: Forscher verwandeln Plastikmüll in Paracetamol
Das Schmerzmittel Paracetamol liegt wohl in jeder Schublade. Jetzt ist es gelungen, das Medikament aus Plastikmüll herzustellen. Mithilfe von Bakterien.
Frankfurt – Das Verfahren könnte die Paracetamol-Produktion revolutionieren, glauben Forschende University of Edinburgh: Bakterien können Plastikmüll auf eine ganz besondere Art recyclen – besser gesagt upcyclen und den Wirkstoff von Paracetamol herstellen.
Paracetamol aus Plastikmüll? Forscherteam stellt neue Methode mit Bakterien vor
Genetisch veränderten Escherichia coli Bakterien (E. coli) gelang es im Labor alten PET-Plastikflaschen innerhalb von 24 Stunden bei Raumtemperatur zu verwerten, berichtet das Forscherteam in einer im Fachmagazin Nature Chemistry veröffentlichten Studie. Und das praktisch ohne CO₂-Emissionen.
„Den Leuten ist derzeit nicht bewusst, dass Paracetamol aus Erdöl gewonnen wird“, sagte Stephen Wallace von der Universität Edinburgh, Hauptautor der Studie im britischen The Guardian. Auch für die Herstellung des beliebten Schmerzmittels braucht es viel Energie.
Die neue Methode verursache dem Forscherteam zufolge keine CO₂-Emissionen und sei nachhaltiger als die Paracetamol-Produktion derzeit. Zudem gibt es nach Ansicht von Wallace einen weiteren wichtigen Aspekt:
„Diese Arbeit zeigt, dass PET-Kunststoff nicht nur Abfall ist oder zu noch mehr Kunststoff verarbeitet werden kann – Mikroorganismen können daraus wertvolle neue Produkte herstellen, darunter auch solche mit Potenzial zur Behandlung von Krankheiten“, sagte Wallace in einem Statement University of Edinburgh zur Studie.
Alte PET-Flaschen sind ein Umweltproblem
Der robuste, leichte Kunststoff Polyethylenterephthalat (PET) wird für Wasserflaschen und Lebensmittelverpackungen verwendet und verursacht jährlich über 350 Millionen Tonnen Abfall.
Paracetamol
Wirkstoffname: Paracetamol auch Acetaminophen
Anwendung: Das Schmerzmittel und fiebersenkendes Medikament wird bei Kopfschmerzen, Zahnschmerzen, Erkältungssymptomen und Fieber verwendet. Paracetamol gilt als gut verträglich. Bei einer Überdosierung sind Leberschäden und Leberversagen möglich.
Wirkmechanismus: Hemmt die Bildung von Prostaglandin im Gehirn, die Schmerz und Fieberreize vermitteln.
Traditionelle Herstellung: Auf Basis von fossilen Rohstoffen.
Quelle: Gelbe Liste, PubChem
Bakterien verwandeln Plastikmüll in Paracetamol
Im Labor stellten die Studienautoren fest, dass im Inneren von lebenden E. coli-Bakterien eine bestimmte chemische Reaktion – eine sogenannte Lossen-Umlagerung – stattfinden kann. Als Katalysator dient das Phosphat in den Zellen.
Dafür wurden die Bakterien so genetisch verändert, dass sie PET-basiertes Material – Terephthalsäure – über mehrere Reaktionsschritte in Paracetamol verwandelten. Die modifizierten E. coli Stämme konnten Terephthalsäure in Para-Aminobenzoesäure (PABA) verarbeiten, dass sie zum Wachstum benötigen. Danach übernahmen Enzyme von zwei Genen aus Pilzen und Bodenbakterien die Umwandlung in Paracetamol. Das Forscherteam spricht bei den Tests von einem Paracetamol-Ertrag von 90 Prozent.
Revolution in der Herstellung von Medikamenten
Die Methode soll laut den schottischen Wissenschaftlern nun für eine kommerzielle Produktion weiterentwickelt werden. „Die technische Biologie bietet ein enormes Potenzial, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu durchbrechen, eine Kreislaufwirtschaft aufzubauen und nachhaltige Chemikalien und Materialien zu entwickeln“, so Ian Hatch von Edinburgh Innovations.
Wissenschaftler sind indes auf der Suche nach neuen Wirkstoffen zur Behandlung von chronischen Schmerzen. Ein neues Schmerzmittel „ohne Nebenwirkungen“ könnte Millionen helfen. (ml)
