Nature news：大肠杆菌可以将塑料垃圾转化为对乙酰氨基酚

《自然-化学》最新发表的研究表明，通过改造常见细菌，可将塑料废弃物转化为被广泛用于治疗疼痛和发烧的对乙酰氨基酚（又称扑热息痛）。目前该药物是由从化石燃料中提取的分子生产出来的，而此项研究为开发可持续生产工艺提供了新思路。

研究共同作者、英国爱丁堡大学化学生物技术专家斯蒂芬·华莱士（Stephen Wallace）指出：“我们能够将一种大量产生的环境和社会废弃物转化为具有全球重要意义的药物，这种突破性成果是单纯化学或生物方法都无法企及的。”该项目的核心突破在于华莱士团队发现，通常需要细胞毒性条件才能完成的合成化学反应——洛森重排——可以在细胞存在的情况下发生。洛森重排在一个多世纪之前就已为人所知，但以前只能在试管或烧瓶中被观测到。

「塑料转化药物的生物合成路径」

研究团队首先采用传统的化学方法将食品包装和纺织品中常见的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料降解并改性为前体分子。将该分子引入大肠杆菌的细胞培养后，洛森重排反应将其转化为一种生物相关分子。值得注意的是，即使在仅含有前体分子和生长培养基的阴性对照组中，该反应也发生了，但程度较轻——研究团队后来发现普遍存在于生物体内的磷酸根离子对该反应具有催化作用。

研究人员还对大肠杆菌进行了改造，引入了能够催化洛森重排产物后续反应的酶的基因。经工程化改造的大肠杆菌成功将92%的降解PET转化为扑热息痛，完成了药物合成的关键步骤。

华莱士透露，其团队正与资助方阿斯利康等制药公司合作推进工艺的扩大和强化。（其中一位共同作者就在阿斯利康位于英国麦克尔斯菲尔德的园区内工作）

美国科罗拉多矿业大学化学生物学家迪伦·多梅尔（Dylan Domaille）说：“这项研究完美展示了化学与生物学联用技术的高效性与多功能性，代表了当前合成生物学领域的重要发展趋势。”不过他也补充说，当前将降解PET转化为洛森重排反应底物的化学工艺在放大生产方面仍存在挑战。对此华莱士指出，这一转化过程同样可通过酶催化反应实现，为后续工艺优化提供新的路径。