Wissenschaftler haben eine bahnbrechende Methode entwickelt, um Kunststoffabfälle in Paracetamol umzuwandeln. Dies bietet eine nachhaltige Lösung für die Abfallbewirtschaftung und die Arzneimittelherstellung, die sowohl der Umwelt als auch der menschlichen Gesundheit zugute kommt.
Forscher der University of Edinburgh haben Escherichia coli (E. coli)-Bakterien so verändert, dass sie Terephthalsäure, die aus Polyethylenterephthalat (PET)-Kunststoff gewonnen wird, in Paracetamol, ein gängiges Schmerzmittel, umwandeln. Dieser Prozess, der 2025 in der Zeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht wurde, verwendet eine Fermentationsmethode, die der Bierherstellung ähnelt, und erreicht eine Umwandlungsrate von 90 % innerhalb von 24 Stunden und bis zu 92 % unter optimierten Bedingungen. Das Verfahren arbeitet bei Raumtemperatur und erzeugt minimale Kohlenstoffemissionen.
Der Hauptautor der Studie, Stephen Wallace, betonte, dass PET-Kunststoff mit Hilfe von Mikroorganismen in wertvolle Produkte, einschließlich Medikamente, umgewandelt werden kann. Das Team verwendete eine chemische Reaktion namens „Lossen-Umlagerung“, die zuvor noch nicht in lebenden Zellen induziert worden war. Das verantwortliche Enzym wurde durch natürlich vorkommende Verbindungen in den Bakterien aktiviert.
Diese Innovation begegnet der globalen Kunststoffabfallkrise, bei der jährlich über 350 Millionen Tonnen Kunststoff, davon ein Großteil PET, erzeugt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Recyclingmethoden, die oft Materialien von geringerem Wert erzeugen, stellt dieser Ansatz einen Schritt in Richtung „Upcycling“ dar, bei dem Abfälle in Pharmazeutika mit geringerem CO2-Fußabdruck und höherem Mehrwert umgewandelt werden. Die Forschung wurde vom britischen EPSRC und dem Pharmaunternehmen AstraZeneca unterstützt.
Obwohl noch nicht industriell anwendbar, glauben die Forscher, dass dies den Beginn einer neuen Ära in der nachhaltigen Arzneimittelherstellung markiert. Die Methode könnte für andere Kunststoffabfälle und die Synthese verschiedener Medikamente angepasst werden. Diese Forschung steht im Einklang mit anderen Initiativen der University of Edinburgh, wie z. B. der Verwendung von Kunststoffabfällen und Glasfasern zur Herstellung von Baumaterialien, und einem ähnlichen Verfahren, das im Dezember 2024 an der University of Manchester entwickelt wurde, bei dem gentechnisch veränderte Bakterien verwendet wurden, um Kunststoffabfälle in Biokunststoffe und therapeutische Proteine, einschließlich Insulin, umzuwandeln.
Dieser Fortschritt zeigt das Potenzial der Biotechnologie, Kunststoffabfälle in wertvolle Produkte umzuwandeln, und trägt zu einer Kreislauf- und nachhaltigen Wirtschaft bei. Diese Innovation bietet einen vielversprechenden Weg zur Reduzierung der Umweltverschmutzung und zur Verbesserung des Zugangs zu wichtigen Medikamenten.