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有什麼方法可以同時解決塑膠污染和製藥產業對塑化材料的依賴?

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  • 研究成果發佈:相關成果已於 2025 年 6 月 23 日發表在《自然・化學》上,論文連結為https://www.nature.com/articles/s41557-025-01845-5
  • 具體轉化過程:研究團隊先將 PET 塑膠分解為對苯二甲酸,然後將其喂給經過基因重程式設計的大腸桿菌菌株。這些菌株能夠執行洛森重排反應,生成對氨基苯甲酸,這是對乙醯氨基酚的關鍵前體。最後,科學家們將來自真菌和土壤細菌的基因整合到大腸桿菌中,使其能夠將對氨基苯甲酸轉化為對乙醯氨基酚。
  • 轉化效率與優勢:整個反應可在 24 小時內於室溫條件下完成,轉化率高達 92%,且未檢測到有毒副產品。傳統撲熱息痛生產依賴石油化工原料,過程中產生大量有毒副產物,該方法開創了 “化學 - 生物” 融合的可持續製藥新模式8。
  • 研究意義:這是首次成功利用廢棄塑膠作為原料,在微生物體內生產出具有藥用價值的小分子,為未來的資源回收和綠色製藥打開了全新的大門。

這項研究的通訊作者斯蒂芬·華萊士指出,PET塑料不僅能回收成低價材料,還可被微生物轉化為具醫療潛力的高價產品。研究團隊開發的新技術能在室溫下、24小時內,將工業PET廢料轉化為撲熱息痛,幾乎不產生碳排放。這不僅為廢塑料提供了新出路,也有望降低藥物製造對化石燃料的依賴。

然而,實現規模化應用仍面臨挑戰。現階段轉化效率有限,副反應與細胞毒性等問題需在工業條件下進一步優化,並開發更耐受的菌株,才能邁向商業化生產。

相關參考文獻:

https://www.nature.com/articles/s41557-025-01845-5

https://www.nature.com/articles/s41557-025-01863-3

https://www.ed.ac.uk/news/microbes-transform-plastic-waste-into-paracetamol

https://www.drugs.com/paracetamol.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Paracetamol

https://en.wikipedia.org/wiki/Lossen_rearrangement