能将塑料废物转化为帕金森病药物吗？

科学家成功地将塑料废物转化为治疗帕金森病的重要药物。这一突破基于使用基因改造细菌，能够将塑料中的一种成分转化为左旋多巴，这种分子几十年来一直用于缓解这种神经退行性疾病的症状。

塑料，特别是瓶子或包装中的塑料，含有一种称为对苯二甲酸的化合物。研究人员利用像大肠杆菌这样的细菌，设计了一种生物过程，将这种酸分几个步骤分解。首先，它被转化为一种中间物质，然后转化为儿茶酚，最后转化为左旋多巴。为了优化这种生产，科学家们将步骤分配给两种不同的细菌菌株。这避免了可能减缓或阻止反应的堵塞问题。

一个主要挑战是如何有效地将对苯二甲酸输入细菌内。研究人员在细菌的膜中整合了一种专门的转运蛋白，从而改善了化合物的吸收。他们还发现某些中间分子会抑制左旋多巴的生产。通过将步骤分别分配给两种不同的细菌，他们绕过了这个问题，并获得了大量的药物。

这一过程在温和的条件下进行，不需要有毒产品或极端温度。它能够每升培养物生产高达5克的左旋多巴，足够用于多个治疗剂量。所使用的塑料废物既来自工业，也来自废旧瓶子，证明了大规模回收的可行性。

为了使这一过程更加可持续，研究人员测试了使用微藻的方法。这些微藻能够捕获转化过程中释放的二氧化碳，从而减少了过程的碳足迹。尽管这种方法仍在开发中，但它为更环保的生产开辟了道路。

这一创新并不能单独解决塑料废物问题，但它展示了合成生物学如何为污染性材料赋予第二生命。通过将废物转化为药物，这种技术结合了回收和公共卫生，为依赖化石资源的传统方法提供了替代方案。它还展示了微生物从被视为废物的物质中创造高附加值产品的潜力。

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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