Kutatók kifejlesztettek egy biotechnológiai eljárást, amely polietilén-tereftalát (PET) műanyaghulladékot levodopává (L-DOPA) – a Parkinson-kór kezelésének kulcsfontosságú gyógyszerévé – alakít. A megközelítés genetikailag módosított Escherichia colit használ, és enyhe, vizes körülmények között magas hozamokat ér el.
A Benjamin Royer és Stephen Wallace vezette kutatócsoport egy négylépéses bioszintetikus útvonalat dolgozott ki, amely a tereftálsavat (TPA) – a PET fő monomerjét – protokatechin és katechin közvetítésével L-DOPA-vá alakítja. Két fő szűk keresztmetszetet – a szubsztrát importját és a protokatechin általi visszacsatolási gátlást – úgy küszöböltek ki, hogy egy TPA transzportert (TpaK) expresszáltak a Rhodococcus jostii-ből, és az útvonalat két törzsre (az egyik a TPA-ból katechinná, a másik a katechinből L-DOPA-vá alakításhoz) választották szét.
Egy optimalizált kéttörzses eljárásban 5,0 g/l L-DOPA-t kaptak 5 mM TPA-ból. Az eljárást sikeresen alkalmazták ipari PET hulladékon és egyetlen használt műanyag palackon; preparatív mennyiségű L-DOPA sót izoláltak.
A fenntarthatóság további javítása érdekében a TPA dekarboxilezéséből felszabaduló CO₂-t a Chlamydomonas reinhardtii mikroalga fogta be – ez a folyamat során a CO₂ újrahasznosításának koncepciójának bizonyítéka.
Ez a munka bemutatja, hogyan képes a mérnöki biológia a műanyaghulladékot nagy értékű gyógyszerekké alakítani, és alternatívát kínál az L-DOPA fosszilis alapú szintézisútjaival szemben. A jelenlegi termelés (~250 t/év) petrolkémiai vagy kemoenzimatikus módszereken alapul, amelyek kihívásokkal néznek szembe a szén-dioxid-hatékonyság és a fenntarthatóság szempontjából.
Forrás:
Nature Sustainability, „Műanyaghulladék mikrobiális újrahasznosítása levodopává”, szerzők: Benjamin Royer, Yuta Era és munkatársai (levelező szerző: Stephen Wallace), megjelent 2026. március 16-án.
DOI: 10.1038/s41893-026-01514-0 (Nyílt Hozzáférés)
https://www.nature.com/articles/s41893-026-01514-0
