Plej nova esplorado transformas malŝparon de ligno en valorajn kemiaĵojn por bonodoroj & farmaciaĵoj
Nova enzimo povas transformi lignin-malŝparon en valorajn kemiaĵojn per hidrogena peroksid-bazita verda prilaborado, provizante pli puran kaj pli daŭripovan alternativon al petrol-bazitaj metodoj.
Lignino kaj ĝia potencialo
Lignino estas rigida polimero, kiu provizas strukturan subtenon en malmolaj lignoj kaj molaj lignoj, kaj estas unu el la plej abundaj polimeroj sur la tero. En agrikultura kaj arbara produktado, Lignin, kiel kromprodukto, produktas pli ol 100 milionojn da tunoj ĉiujare, sed ĉirkaŭ 98% el ĝi estas forĵetita.
Tamen, ĉi tiuj ligninoj povas esti konvertitaj al promesaj renovigeblaj kaj daŭrigeblaj krudmaterialoj por kemiaĵoj nuntempe akiritaj de fosiliaj brulaĵoj. Lastatempe, nove malkovrita enzimo eble ebligos efikan eltiradon de valoraj molekuloj el ĉi tiu malŝparo per ekologia verda kemio. Ĉi tiuj molekuloj povas esti uzataj kiel komponentoj de parfumo, gustoj, brulaĵoj, farmaciaĵoj kaj aliaj produktoj, transformante grandan kvanton da neuzataj ruboj en valorajn rimedojn.
La difektoj de tradiciaj procezoj
"Strategioj de uzado de lignino implikas kombinaĵon de kemiaj kaj biologiaj procezoj," diris Stephen Bell, asociita profesoro pri fizikaj, kemiaj kaj teraj sciencoj ĉe la Universitato de Adelajdo. "Uzante altan temperaturon, altan premon, fortajn acidojn kaj toksajn solvilojn por malkomponi polimerojn en la rubujo. Tiam, valoraj komponaĵoj en la malŝparo estas ĉerpitaj kaj spertas plian kemian traktadon ĉe temperaturoj super 400 ℃ por 'altgradigi' ligninon. Ĉi tiuj procezoj estas multekostaj kaj malutilaj por la medio. "
D -ro Fiona Whelan, krio-elektronika mikroskopa spertulo ĉe la Adelaida Mikroskopa Centro, aldonis, "La tradicia kemia sintezo de tiaj kemiaĵoj dependas de petrol-bazitaj komencaj komponaĵoj kaj pezaj metalaj kataliziloj, igante ilin ne-renovigeblaj kaj enerale toksaj." Ŝiaj trovoj estis publikigitaj en Naturaj Komunikadoj
Biologia progreso
Hardwood -lignino enhavas du ŝlosilajn kemiajn komponentojn, kiuj postulas pretigon por produkti utilajn komponaĵojn.
Esploristoj antaŭe malkovris enzimon uzeblan por malkomponi unu el la komponaĵoj, kiu ankaŭ ĉeestas en mola ligno sed ankoraŭ ne malkovris biologian malkomponan procezon, kiu povas uzi la duan, pli kompleksan malmolan lignon (kiu respondecas pri ĉirkaŭ 50% de la malŝparo).
D -ro Whelan diris, "Lignina biodegradado okazas en kompleksaj mikrobaj komunumoj. Fungaj enzimoj povas detrui rigidajn polimerojn, dum bakterioj sorbas neaktivajn pli malgrandajn komponaĵojn kaj prilaboras ilin por akiri metabolan energion. Trans la mikrobiana mondo, ni trovis grundan bakterion, Amycolatopsis thermolava , kiu enhavas enzimojn, kiuj povas prilabori ligninajn molekulojn kostefike, uzante hidrogenan peroksidon por funkciigi reagojn, tre reduktante la median damaĝon de la aldonita procezo. "
La teamo uzis ĉi tiun novan enzimon kiel modelon por transformi la aktivecon movitan de hidrogena peroksido en aliajn enzimojn por generi estontajn verdajn kemiajn metodojn por produktado de altvaloraj kemiaĵoj uzataj en bonodoro, gusto kaj farmaciaj industrioj.
"Ĉi tiu nova kataliza aliro subtenos la disvolviĝon de aliaj verdaj 'enzimaj fabrikoj' aŭ biorefinioj, konvertante ligninon kaj aliajn biologiajn rubajn fluojn en valorajn fajnajn kemiajn bibliotekojn," diris Dr. Whelan.
