研究背景与意义 - 塑料废弃物问题日益严重 以可持续方式升级改造塑料是当前首要任务 [1] - 代谢工程利用生物细胞化学反应网络与有机化学结合 可创造新小分子 但能否将塑料升级改造成有用产物尚不明确 [1] 研究核心发现 - 大肠杆菌能将废塑料瓶获取的分子转化为镇痛药扑热息痛(对乙酰氨基酚) [1] - 洛森重排化学反应在活细胞中发生 被大肠杆菌内磷酸盐催化 产生对细胞代谢至关重要的含氮有机化合物 [1] - 通过化学方法降解PET塑料瓶获得起始分子 细胞代谢可修复该塑料衍生分子 [1] - 源于塑料的分子作为起始原料 在大肠杆菌中对乙酰氨基酚产量达92% [2] 应用前景 - 首次实现利用废弃物通过大肠杆菌生产对乙酰氨基酚 [2] - 未来可研究其他细菌或塑料类型生产有用产物的潜力 [2]

塑料回收与生物制药技术突破 - 全球每年生产数亿吨塑料 其中很多最终变成环境污染源 如何将塑料垃圾变废为宝是科学家长期研究重点[1] - 大肠杆菌被改造为生物催化剂 可将废旧塑料瓶中提取的分子转化为镇痛药对乙酰氨基酚(扑热息痛) 产率高达92%[3] - 研究采用代谢工程与有机化学相结合的方法 利用PET塑料(矿泉水瓶材料)作为原料 通过洛森重排反应生成含氮化合物 最终合成药物前体[3] 技术应用前景 - 首次实现利用废弃塑料在微生物体内生产具有药用价值的小分子 为资源回收和绿色制药开辟新路径[4] - 科学家计划探索其他类型塑料的改造潜力 测试不同细菌的转化能力 并扩展至更多药物种类的生产[4] - 未来可能建立"生物厂"系统 将塑料垃圾转化为能源 药品甚至食品 实现资源循环利用[5]