Symbolischer geht kaum: Plastikmüll in Paracetamol umgewandelt

Manche Forschungsarbeiten haben gewollt oder ungewollt eine gewisse Symbolkraft. So auch jene eines internationalen Forschungsteams, das einen innovativen Weg gefunden hat, Plastikmüll in das Schmerzmittel Paracetamol umzuwandeln.

Bakterien in Aktion

Die Entdeckung könnte den Grundstein für eine nachhaltigere Produktion von Arzneimitteln und anderen Materialien legen und gleichzeitig zur Lösung des Plastikproblems beitragen. Der Umwandlungsprozess wird dabei von gentechnisch veränderten Bakterien getragen.

Paracetamol, auch bekannt als Acetaminophen, wird bislang auf der Basis fossiler Rohstoffe wie Erdöl hergestellt. Ein Team um Professor Stephen Wallace von der Universität Edinburgh konnte nun nachweisen, dass aus recyceltem Kunststoff unter Einsatz von Bakterien Escherichia coli-Bakterien (E. coli) das Medikament auf biologischem Weg erzeugt werden kann. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Chemistry veröffentlicht.


Ausgangspunkt des Verfahrens ist Polyethylenterephthalat (PET) - ein Kunststoff, der häufig in Flaschen und Verpackungen vorkommt. Die Wissenschaftler entwickelten ein chemisches Verfahren, um PET zunächst in eine Vorstufe umzuwandeln. Diese Substanz wurde anschließend einem harmlosen, genetisch veränderten Stamm der Escherichia coli zugeführt. Dabei stellte das Team fest, dass die Bakterien das Material in eine Verbindung namens PABA umwandelten, die für das Wachstum von Mikroorganismen wichtig ist.

Es zeigte sich zudem, dass bei diesem Prozess eine sogenannte Lossen-Umlagerung ablief - eine chemische Reaktion, die bisher nicht in lebenden Zellen beobachtet wurde. Überraschenderweise fand diese Reaktion unter milden Bedingungen und ohne zusätzliche Katalysatoren statt: Das Phosphat im Inneren der Bakterienzellen übernahm diese Funktion.

Hohe Effizienz

In einem weiteren Schritt wurde das Erbgut der Bakterien erweitert. Zwei zusätzliche Gene - eines aus Pilzen, das andere aus Bodenbakterien - befähigten die Mikroorganismen dazu, PABA direkt in Paracetamol umzuwandeln. Innerhalb von weniger als 24 Stunden konnte so ein hoher Ertrag von bis zu 92 Prozent erzielt werden - mit minimalen Emissionen.

Obwohl die Technologie bislang nicht marktreif ist, zeigen sich die Forscher zuversichtlich. "Zum ersten Mal ist es möglich, durch die Kombination von Chemie und Biologie aus Plastikabfall ein Medikament herzustellen", betont Wallace. Dies sei ein vielversprechender Schritt hin zu einer umweltfreundlicheren Pharmaindustrie.


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