Forschern ist es gelungen, aus Kunststoffabfällen das Schmerzmittel Paracetamol herzustellen – mithilfe genetisch veränderter E. coli-Bakterien. Die Methode verspricht eine umweltfreundlichere Alternative zur herkömmlichen Herstellung, die bislang auf Erdöl basiert.
Von der Plastikflasche zur Schmerztablette
Das Team um Prof. Stephen Wallace von der Universität Edinburgh entdeckte, dass aus dem Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat), der häufig in Verpackungen und Getränkeflaschen verwendet wird, mithilfe nachhaltiger chemischer Verfahren eine neue Substanz gewonnen werden kann. Diese Substanz wurde anschließend mit harmlosen E. coli-Bakterien inkubiert – das Resultat: Die Bakterien wandelten das Material in PABA (Paraaminobenzoesäure) um, eine für das Zellwachstum wichtige Verbindung.
Auffällig dabei: Der sogenannte Lossen-Umlagerungsprozess, bei dem normalerweise aggressive Laborbedingungen erforderlich sind, lief in den lebenden Zellen spontan ab – katalysiert durch natürlich vorhandene Phosphate.
Gentechnisch veränderte Bakterien erzeugen Paracetamol
Damit die Bakterien überhaupt gezwungen waren, das PET-basierte Material zu verwenden, blockierten die Wissenschaftler die natürlichen PABA-Herstellungswege in den E. coli-Zellen. Anschließend schleusten sie zwei zusätzliche Gene ein – eines aus Pilzen, das andere aus Bodenbakterien –, welche die Zellen befähigten, das PABA in Paracetamol umzuwandeln.
Der gesamte Umwandlungsprozess dauerte weniger als 24 Stunden und verlief mit hoher Ausbeute (bis zu 92 %) und geringen Emissionen.
Eine nachhaltige Alternative mit Potenzial
„Die meisten Menschen wissen gar nicht, dass Paracetamol aus Erdöl hergestellt wird“, so Wallace. „Unsere Technologie zeigt zum ersten Mal, dass sich Biologie und Chemie so kombinieren lassen, dass wir nicht nur Medikamente nachhaltiger produzieren, sondern gleichzeitig Plastikmüll aus der Umwelt entfernen können.“
Auch wenn für eine industrielle Produktion noch weitere Forschung nötig ist, zeigt die Arbeit eindrucksvoll, wie Wissenschaft künftig Abfall in wertvolle Produkte verwandeln könnte. Das Projekt gilt als wegweisend für die Kreislaufwirtschaft in der pharmazeutischen Produktion.
