Sebuah studi baru menemukan bahwa bakteri dapat mengubah sampah plastik menjadi parasetamol. Dengan pendekatan rekayasa genetika, para peneliti mampu menciptakan pabrik hidup dari bakteri yang mampu menghasilkan obat sekaligus mengurangi limbah, emisi gas rumah kaca, dan ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Parasetamol adalah obat yang umumnya dapat dibeli tanpa resep dokter untuk meredakan demam dan nyeri, termasuk sakit kepala, nyeri haid, sakit gigi, atau pegal-pegal. Parasetamol secara tradisional dibuat dari bahan bakar fosil, termasuk minyak mentah. Ribuan ton bahan bakar fosil digunakan setiap tahun untuk menggerakkan pabrik-pabrik yang memproduksi obat penghilang rasa sakit tersebut, bersama dengan obat-obatan dan bahan kimia lainnya, yang secara signifikan berkontribusi terhadap perubahan iklim.
Sebuah metode baru yang dipelopori oleh Wallace Lab, Universitas Edinburgh, menawarkan keunggulan hampir tanpa emisi karbon dan teknologi yang lebih berkelanjutan dibandingkan metode produksi saat ini. Penelitian ini telah dipublikasi dalam jurnal Nature Chemistry pada 23 Juni 2025. Publikasi ini melaporkan pengembangan produksi parasetamol dari plastik, sebuah metode yang ramah lingkungan.
Polusi plastik merupakan masalah lingkungan yang meluas dengan dampak besar pada ekosistem, kesehatan manusia, dan iklim global. Masalah ini ditandai dengan penumpukan produk plastik di lingkungan, yang bertahan lama karena sifatnya yang tidak dapat terurai secara hayati. Polusi ini memengaruhi lingkungan darat, laut, dan atmosfer, sehingga menimbulkan ancaman signifikan terhadap keanekaragaman hayati dan kesejahteraan manusia. Mengatasi polusi plastik memerlukan pendekatan multifaset yang melibatkan inovasi ilmiah, perubahan kebijakan, dan perubahan perilaku konsumen.
Terobosan parasetamol ini menjawab kebutuhan mendesak untuk mendaur ulang plastik. Salah satu bahan plastik yang banyak digunakan adalah polietilen tereftalat (PET). Penggunaan plastik botol PET pada akhirnya berakhir di tempat pembuangan sampah dan mencemari lautan.
Plastik yang kuat dan ringan ini biasanya digunakan untuk botol air dan kemasan makanan, menghasilkan lebih dari 350 juta ton limbah setiap tahunnya dan menyebabkan kerusakan lingkungan yang parah di seluruh dunia. Daur ulang botol plastik PET dimungkinkan, tetapi proses yang ada saat ini menciptakan produk yang terus berkontribusi terhadap polusi plastik global.
Escherichia coli (E. coli) berperan sebagai sel inang yang signifikan dalam berbagai konteks biologis, khususnya dalam studi genetika molekuler. Pertumbuhannya yang cepat dan kemudahan manipulasi genetika telah menjadikannya organisme model untuk teknologi DNA rekombinan. Para ilmuwan menggunakan E. coli yang diprogram ulang secara genetik untuk mengubah molekul yang berasal dari PET, dikenal sebagai asam tereftalat, menjadi bahan aktif parasetamol.
Tim tersebut kemudian menggunakan proses fermentasi yang mirip dengan yang digunakan dalam pembuatan bir untuk mempercepat konversi limbah PET menjadi parasetamol dalam waktu kurang dari 24 jam. Teknik baru ini, yang dilakukan pada suhu ruangan, hampir tidak menghasilkan emisi karbon, menunjukkan bahwa parasetamol dapat diproduksi secara berkelanjutan.
Para peneliti menekankan bahwa dibutuhkan pengembangan lebih lanjut sebelum dapat diproduksi dalam skala yang lebih besar. Sekitar 90% produk yang dibuat dari reaksi asam tereftalat dengan E. coli yang diprogram ulang secara genetik adalah parasetamol.
Dalam pengujian tahap awal, tim menunjukkan bahwa proses tersebut kompatibel dengan sumber limbah plastik campuran, sehingga memperluas potensinya untuk aplikasi skala besar. Jika dioptimalkan, metode ini tidak hanya dapat mengurangi dampak lingkungan dari produksi farmasi, tetapi juga membantu mengatasi krisis limbah plastik global. Penelitian ini sejalan dengan upaya internasional untuk membangun ekonomi sirkular dengan mengubah limbah menjadi sumber daya yang berharga.
Hasil penelitian tersebut juga menggambarkan bagaimana biologi dan kimia bersinergi untuk menghasilkan alternatif yang inovatif dan dapat ditingkatkan untuk metode produksi yang ramah lingkungan. Teknologi ini dapat berfungsi sebagai cetak biru untuk mengubah bahan lain yang sulit didaur ulang menjadi obat-obatan yang bermanfaat bagi manusia. Penelitian ini menunjukkan bahwa plastik PET bukan sekadar limbah atau material yang ditakdirkan menjadi plastik baru, namun mikroorganisme dapat mengubahnya menjadi produk baru yang berharga, termasuk produk yang berpotensi untuk mengobati penyakit.
Mengurangi Ketergantungan pada Bahan Bakar Fosil dalam Manufaktur Medis
Universitas Edinburgh merupakan pemimpin dunia dalam bidang rekayasa biologi dan menjadi tuan rumah bagi kelompok peneliti terlengkap di negara ini.
Para ahli mengatakan pendekatan baru ini menunjukkan bagaimana kimia tradisional dapat bekerja sama dengan rekayasa biologi untuk menciptakan mikroba sebagai pabrik hidup yang mampu menghasilkan bahan kimia berkelanjutan sekaligus mengurangi limbah, emisi gas rumah kaca, dan ketergantungan pada bahan bakar fosil. Penelitian ini juga berhasil melakukan kerja sama dengan perusahaan-perusahaan besar seperti AstraZeneca untuk menerjemahkan penemuan mutakhir ini menjadi inovasi yang mengubah dunia.
Dengan demikian, hasil tersebut menunjukkan bahwa rekayasa biologi menawarkan potensi besar untuk mengubah ketergantungan kita pada bahan bakar fosil, membangun ekonomi sirkular, dan menciptakan bahan kimia serta material yang berkelanjutan.