Các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp đột phá để chuyển đổi rác thải nhựa thành paracetamol, cung cấp một giải pháp bền vững cho việc quản lý chất thải và sản xuất thuốc, mang lại lợi ích cho cả môi trường và sức khỏe con người.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Edinburgh đã thiết kế vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) để chuyển đổi axit terephthalic, có nguồn gốc từ nhựa polyethylene terephthalate (PET), thành paracetamol, một loại thuốc giảm đau thông thường. Quá trình này, được công bố trên tạp chí Nature Chemistry vào năm 2025, sử dụng phương pháp lên men tương tự như ủ bia, đạt tỷ lệ chuyển đổi 90% trong vòng 24 giờ và lên đến 92% trong điều kiện tối ưu. Quy trình hoạt động ở nhiệt độ phòng và tạo ra lượng khí thải carbon tối thiểu.
Tác giả chính của nghiên cứu, Stephen Wallace, nhấn mạnh rằng nhựa PET có thể được chuyển đổi thành các sản phẩm có giá trị, bao gồm cả thuốc, bằng cách sử dụng vi sinh vật. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phản ứng hóa học gọi là “sắp xếp lại Lossen”, trước đây chưa từng được tạo ra trong các tế bào sống. Enzyme chịu trách nhiệm đã được kích hoạt bởi các hợp chất tự nhiên có trong vi khuẩn.
Sự đổi mới này giải quyết cuộc khủng hoảng rác thải nhựa toàn cầu, nơi hơn 350 triệu tấn nhựa, phần lớn là PET, được tạo ra hàng năm. Không giống như các phương pháp tái chế truyền thống thường tạo ra các vật liệu có giá trị thấp hơn, phương pháp này đại diện cho một bước tiến tới “nâng cấp tái chế”, chuyển đổi chất thải thành dược phẩm có lượng khí thải carbon thấp hơn và giá trị gia tăng cao hơn. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi EPSRC của Vương quốc Anh và công ty dược phẩm AstraZeneca.
Mặc dù chưa được ứng dụng trong công nghiệp, các nhà nghiên cứu tin rằng đây là sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong sản xuất thuốc bền vững. Phương pháp này có thể được điều chỉnh cho các loại rác thải nhựa khác và tổng hợp các loại thuốc khác nhau. Nghiên cứu này phù hợp với các sáng kiến khác tại Đại học Edinburgh, chẳng hạn như sử dụng rác thải nhựa và sợi thủy tinh để tạo ra vật liệu xây dựng, và một quy trình tương tự được phát triển tại Đại học Manchester vào tháng 12 năm 2024, sử dụng vi khuẩn biến đổi gen để chuyển đổi rác thải nhựa thành bioplastics và protein trị liệu, bao gồm cả insulin.
Sự tiến bộ này chứng minh tiềm năng của công nghệ sinh học trong việc chuyển đổi rác thải nhựa thành các sản phẩm có giá trị, đóng góp vào một nền kinh tế tuần hoàn và bền vững. Sự đổi mới này mang đến một con đường đầy hứa hẹn để giảm ô nhiễm môi trường và cải thiện khả năng tiếp cận với các loại thuốc thiết yếu.