Co2-Emissionen: Alternative Herstellung von Paracetamol – mit Bakterien und Plastikflaschen
Das bekannte Schmerzmittel Paracetamol wurde bisher in erster Linie aus Erdöl gewonnen. Jetzt haben Forscherinnen und Forscher einen Weg gefunden, das Medikament umweltfreundlicher herzustellen – mit Bakterien, die dazu Plastikmüll verwerten.
Darmbakterien als Problemlöser
Akademikern der University of Edinburgh ist es gelungen, einen Weg für die Herstellung von Paracetamol zu finden, der völlig ohne Erdöl und CO2-Emssionen auskommt – die Fachzeitschrift „Nature Chemistry“ hatte zuerst darüber berichtet.
Die Forscher fanden heraus, das eine bestimmte chemische Reaktion – der sogenannte Lossen-Abbau – auch unter Bedingungen herbeigeführt werden kann, die biokompatibel sind. Normalerweise wäre der klassische Lossen-Abbau für Escherichia coli-Darmbakterien (E. coli) zu hart, um sie für den Abbau von PET-Plastikmüll zu verwenden. Aber das Forscherteam aus Schottland fand heraus, dass Phosphat im Innern der Bakterien als Katalysator bei milden Temperaturen funktioniert. Das ermöglicht eine nicht-biochemische Reaktion in einer lebenden Zelle.
Umwandlung in Paracetamol
Wichtiger Bestandteil dieser Reaktion ist Terephthalsäure, die chemisch einem Grundbestandteil von PET ähnelt. Das inspirierte die Forscherinnen und Forscher dazu die Terephthalsäure aus der Hydrolyse alter PET-Flaschen zu gewinnen. Präparierte E.-coli-Stämme konnten daraufhin mithilfe der veränderten Terephthalsäure durch den Lossen-Abbau Para-Aminobenzoesäure (Paba) produzieren, den die E.-coli-Bakterien zum Wachstum benötigen.
Nachdem das Forscherteam einem E.-coli-Stamm ein Gen aus einem Pilz und einem anderen Stamm ein weiters Gen aus einem Bakterium eingepflanzt hatten, fingen die aus diesen Genen abgeleiteten Enzyme an, Paba in Paracetamol umzuwandeln.
Paracetamol-Ertrag von 92 Prozent
Nachdem die schottischen Forscherinnen und Forscher den Prozess weiter optimierten, konnte der Paracetamol-Ertrag von anfänglich 29 Prozent auf 92 Prozent des ursprünglichen Substrats gesteigert werden.
Dabei wird für den ganzen Prozess nur ein Gefäss benötigt, was für die industrielle Fertigung von Vorteil ist. Die kommerzielle Produktion des so gewonnenen Paracetamols ist nun der nächste Schritt. Er beweist das enorme Potenzial, welches die technische Biologie besitzt, um von fossilen Stoffen loszukommen, eine funktionierende Kreislaufwirtschaft zu kreieren und nachhaltige Chemikalien zu entwickeln.
Bildnachweis: Pixabay, 123081, geraltSimilar Posts:
