وجدت أبحاث مثيرة أنه يمكن استخدام أنواع من البكتيريا لتحويل النفايات البلاستيكية إلى مسكنات للألم يمكن استخدامها على نطاق واسع، مما يفتح الباب أمام آفاقا جديدة لنهج أكثر استدامة في إنتاج الأدوية.

واكتشف كيميائيون إمكان استخدام بكتيريا الإشريكية القولونية «إي كولاي» لإنتاج «باراسيتامول»، المعروف أيضًا باسم «الأسيتامينوفين»، من مادة يجرى إنتاجها في المختبر من زجاجات بلاستيكية، كما نقلت جريدة «ذا غارديان» البريطانية.

تفاعل كيميائي نادر
قال الباحث الرئيسي في البحث من جامعة إدنبرة، البروفيسور ستيفن والاس: «لا يدرك الناس حاليا أن الباراسيتامول يُستخرج من النفط. ما تظهره هذه التقنية هو أنه من خلال دمج الكيمياء والبيولوجيا بهذه الطريقة، للمرة الأولى، يمكننا إنتاج الباراسيتامول بشكل أكثر استدامة، وفي الوقت نفسه، التخلص من النفايات البلاستيكية في البيئة».

- «بكتيريا آكلة للبلاستيك».. سلاح ذو حدّين في المستشفيات
- دراسة عالمية.. مادة في أدوات المنزل البلاستيكية مسؤولة عن وفاة 365 ألف شخص في العالم

ففي نتائج الدراسة، المنشورة بدورية «ناتشر»، وجد والاس وزملاؤه أن التفاعل الكيميائي يطلق عليه «إعادة ترتيب لوسن»، وهي عملية لم تشاهد من قبل في الطبيعة، متوافق حيويا. بمعنى آخر، يمكن إجراء هذا التفاعل الكيميائي في وجود الخلايا الحية دون الإضرار بها.

وتوصل الباحثون إلى هذا الاكتشاف عند العمل على عينة من مادة «بولي إيثيلين تيريفثالات»، وهي نوع من البلاستيك يوجد غالبا في حاويات الطعام وزجاجات المياه. وباستخدام أساليب كيميائية مستدامة، نجحوا في تحويل تلك المادة إلى مادة جديدة.

وحينما دمج الباحثون تلك المادة الجديدة مع سلالة غير مؤذية من بكتيريا «إي كولاي»، وجدوا أنها تحولت إلى مادة جديدة معروفة باسم «با با» (PABA)، في عملية لا بد أنها تضمنت «إعادة ترتيب لوسن».

استخدام البكتيريا لتحويل النفايات البلاستيكية
الأمر الأكثر أهمية، بحسب نتائج الدراسة، هو أن هذا تفاعل «لوسن»، الذي يحدث عادة في ظروف معملية قاسية، حدث بشكل تلقائي بوجود بكتيريا «إي كولاي»، حيث اكتشف الباحثون أن الفوسفات الموجود داخل خلايا البكتيريا حفز هذا التفاعل.

وأضاف الفريق أن «با با» مادة أساسية تحتاجها البكتيريا للنمو، خاصة لتكوين الحمض النووي، وعادة ما تصنع داخل الخلية من مواد أخرى. مع ذلك، فإن بكتيريا «إي كولاي» المستخدمة في التجارب كانت معدلة وراثيا لعرقلة هذه المسارات، مما يعني أن البكتيريا اضطرت إلى استخدام مادة «بولي إيثيلين تيريفثالات». 

نتائج مثيرة
يؤكد الباحثون أن تلك النتائج المثيرة يمكن استخدامها للتخلص من النفايات البلاستيكية، وتحويلها إلى مواد بيولوجية. وقال والاس: «إنها طريقة يمكن من خلالها التخلص تماما من النفايات البلاستيكية». 

وعمد الفريق البحثي إلى التعديل الوراثي لسلالة البكتيريا المستخدمة، حيث أدخل نوعين من الجينات، واحدا من نبات المشروم والثاني من بكتيريا التربة، ما مكن «إي كولاي» من تحويل «با با» إلى باراسيتامول. 

ولخص الباحثون إلى أنه باستخدام هذه السلالة من بكتيريا «إي كولاي» يمكن تحويل المنتجات التي تحتوي على «بولي إيثيلين تيريفثالات» إلى مسكنات الألم التي تحتوي على مادة باراسيتامول في أقل من 24 ساعة فقط، وبانبعاثات منخفضة.