能將塑膠廢物轉化為帕金森病藥物嗎？

科學家成功地將塑膠廢物轉化為治療帕金森病的重要藥物。這一突破是通過使用基因改造細菌實現的，這些細菌能夠將塑膠中的一種成分轉化為左旋多巴，這種分子幾十年來一直被用於緩解這種神經退行性疾病的症狀。

塑膠，特別是瓶子或包裝中的塑膠，含有一種稱為對苯二甲酸的化合物。研究人員利用像大腸桿菌這樣的細菌，設計了一種生物過程，將這種酸分幾個步驟分解。首先，它被轉化為一種中間物質，然後轉化為兒茶酚，最後轉化為左旋多巴。為了優化生產，科學家們將這些步驟分配給兩種不同的細菌菌株。這避免了可能減緩或阻止反應的阻塞。

其中一個主要挑戰是如何有效地將對苯二甲酸導入細菌內。研究人員在細菌的細胞膜中整合了一種專門的轉運蛋白，從而改善了對該化合物的吸收。他們還發現某些中間分子會抑制左旋多巴的生產。通過將步驟分別在兩種不同的細菌中進行，他們繞過了這個問題，並獲得了顯著數量的藥物。

這一過程在溫和的條件下進行，不需要有毒產品或極端溫度。它能夠每升培養物生產高達5克的左旋多巴，這足以滿足多個治療劑量的需求。所使用的塑膠廢物來自工業和廢棄瓶子，證明了大規模回收的可行性。

為了使這一過程更加可持續，研究人員測試了使用微藻的方法。這些微藻能夠捕獲轉化過程中釋放的二氧化碳，從而減少了該過程的碳足跡。雖然這種方法仍在開發中，但它為更環保的生產開闢了道路。

這項創新並不能單獨解決塑膠廢物問題，但它展示了合成生物學如何賦予污染物質第二生命。通過將廢物轉化為藥物，這種技術結合了回收和公共衛生，為依賴化石資源的傳統方法提供了一種替代方案。它還展示了微生物從被視為廢物的物質中創造高附加值產品的潛力。

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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