Apakah Limbah Plastik Dapat Diubah Menjadi Obat untuk Penyakit Parkinson?

Para ilmuwan berhasil mengubah limbah plastik menjadi pengobatan penting untuk penyakit Parkinson. Terobosan ini didasarkan pada penggunaan bakteri yang dimodifikasi secara genetik yang mampu mengubah komponen plastik menjadi levodopa, molekul yang telah digunakan selama beberapa dekade untuk meredakan gejala penyakit neurodegeneratif ini.

Plastik, terutama yang berasal dari botol atau kemasan, mengandung senyawa yang disebut asam tereftalat. Dengan menggunakan bakteri seperti Escherichia coli, para peneliti merancang proses biologis yang menguraikan asam ini dalam beberapa tahap. Pertama, asam tereftalat diubah menjadi zat antara, kemudian menjadi katekol, sebelum akhirnya diubah menjadi levodopa. Untuk mengoptimalkan produksi, para ilmuwan membagi tahapan ini antara dua strain bakteri yang berbeda. Hal ini menghindari hambatan yang dapat memperlambat atau menghentikan reaksi.

Salah satu tantangan utama adalah memasukkan asam tereftalat secara efisien ke dalam bakteri. Para peneliti memasukkan pengangkut khusus ke dalam membran bakteri, sehingga meningkatkan penyerapan senyawa tersebut. Mereka juga menemukan bahwa beberapa molekul antara menghambat produksi levodopa. Dengan memisahkan tahapan pada dua jenis bakteri yang berbeda, mereka mengatasi masalah ini dan berhasil memproduksi jumlah obat yang signifikan.

Proses ini berjalan dalam kondisi yang lembut, tanpa menggunakan bahan beracun atau suhu ekstrem. Proses ini mampu menghasilkan hingga 5 gram levodopa per liter kultur, jumlah yang cukup untuk beberapa dosis terapeutik. Limbah plastik yang digunakan berasal dari industri maupun botol bekas, menunjukkan kelayakan daur ulang dalam skala besar.

Untuk membuat proses ini lebih berkelanjutan, para peneliti menguji penggunaan mikroalga. Mikroalga ini menangkap karbon dioksida yang dilepaskan selama transformasi, sehingga mengurangi jejak karbon dari proses tersebut. Meskipun pendekatan ini masih dalam pengembangan, ini membuka jalan bagi produksi yang lebih ramah lingkungan.

Inovasi ini tidak menyelesaikan masalah limbah plastik secara keseluruhan, tetapi menunjukkan bagaimana biologi sintetis dapat memberikan kehidupan kedua pada bahan-bahan pencemar. Dengan mengubah limbah menjadi obat-obatan, teknik ini menggabungkan daur ulang dan kesehatan masyarakat, menawarkan alternatif terhadap metode tradisional yang bergantung pada sumber daya fosil. Ini juga mengilustrasikan potensi mikroorganisme untuk menciptakan produk bernilai tambah tinggi dari bahan yang dianggap sebagai limbah.

Références des contenus

Référence officielle

DOI : https://doi.org/10.1038/s41893-026-01785-z

Titre : Microbial upcycling of plastic waste to levodopa

Revue : Nature Sustainability

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Benjamin Royer; Yuta Era; Marcos Valenzuela-Ortega; Thomas W. Thorpe; Connor L. Trotter; Kitty Clouston; John F. C. Steele; Nicoll Zeballos; Eugene Shrimpton-Phoenix; Bhumrapee Eiamthong; Chayasith Uttamapinant; Christopher W. Wood; Stephen Wallace