آخرین تحقیق چوب زباله را به مواد شیمیایی ارزشمند برای عطرها تبدیل می کند & داروهای

یک آنزیم جدید می تواند زباله های لیگنین را از طریق یک روش پردازش سبز مبتنی بر پراکسید هیدروژن به مواد شیمیایی با ارزش تبدیل کند و یک جایگزین پاک کننده و پایدارتر برای روشهای مبتنی بر نفت فراهم کند.

لیگنین و پتانسیل آن

Lignin یک پلیمر سفت و سخت است که پشتیبانی ساختاری را در چوب های سخت و چوب های نرم فراهم می کند و یکی از فراوان ترین پلیمرهای روی زمین است. در تولید کشاورزی و جنگلداری ، لیگنین به عنوان یک محصول جانبی سالانه بیش از 100 میلیون تن تولید می کند ، اما حدود 98 ٪ از آن دور ریخته می شود.

با این حال ، این لیگنین را می توان به مواد اولیه امیدوارکننده تجدید پذیر و پایدار برای مواد شیمیایی که در حال حاضر از سوخت های فسیلی بدست می آیند تبدیل کنند. به تازگی ، یک آنزیم تازه کشف شده ممکن است استخراج کارآمد مولکولهای با ارزش از این زباله را از طریق شیمی سبز سازگار با محیط زیست فراهم کند. از این مولکول ها می توان به عنوان مؤلفه های عطر ، طعم دهنده ها ، سوخت ها ، داروهای دارویی و سایر محصولات استفاده کرد و مقدار زیادی از جریان زباله های بلااستفاده را به منابع ارزشمند تبدیل کرد.

نقص فرآیندهای سنتی

"استراتژی های استفاده از لیگنین شامل ترکیبی از فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی است ،" سعید استفان بل ، استادیار علوم فیزیکی ، شیمیایی و زمین در دانشگاه آدلاید. "با استفاده از درجه حرارت بالا ، فشار بالا ، اسیدهای قوی و حلال های سمی برای تجزیه پلیمرهای موجود در جریان زباله. سپس ، ترکیبات با ارزش در زباله ها استخراج می شوند و تحت درمان بیشتر شیمیایی در دمای بالاتر از 400 قرار می گیرند به "به روزرسانی" لیگنین. این فرایندها برای محیط زیست پرهزینه و مضر هستند. "

دکتری Fiona Whelan ، متخصص میکروسکوپ کرایو الکترونی در مرکز میکروسکوپ آدلاید ، افزود: "سنتز شیمیایی سنتی چنین مواد شیمیایی به ترکیبات شروع نفتی و کاتالیزورهای فلزی سنگین متکی است و آنها را غیر تجدید پذیر و ذاتاً سمی می کند." یافته های او در منتشر شد ارتباطات طبیعت

دستیابی به موفقیت بیولوژیکی

لیگنین چوب سخت حاوی دو مؤلفه اصلی شیمیایی است که برای تولید ترکیبات مفید نیاز به پردازش دارند.

محققان قبلاً آنزیمی را کشف کرده اند که می تواند برای تجزیه یکی از ترکیبات مورد استفاده قرار گیرد ، که در چوب نرم نیز وجود دارد اما هنوز یک فرآیند تجزیه بیولوژیکی را کشف نکرده است که می تواند از ترکیب دوم و پیچیده تر چوب سخت استفاده کند (که تقریباً 50 ٪ زباله ها را تشکیل می دهد).

دکتری ولان گفت: "تجزیه بیولوژیکی لیگنین در جوامع میکروبی پیچیده اتفاق می افتد. آنزیم های قارچی ممکن است پلیمرهای سفت و سخت را تجزیه کنند ، در حالی که باکتری ها ترکیبات کوچکتر غیرفعال را جذب می کنند و آنها را برای به دست آوردن انرژی متابولیک پردازش می کنند. در سراسر دنیای میکروبی ، ما یک باکتری خاک پیدا کردیم ، amycolatopsis thermolava ، که حاوی آنزیم هایی است که می توانند مولکول های لیگنین را به صورت مقرون به صرفه پردازش کنند ، با استفاده از پراکسید هیدروژن برای واکنش های رانندگی ، آسیب های زیست محیطی فرآیند ارزش افزوده را تا حد زیادی کاهش می دهد. "

این تیم از این آنزیم جدید به عنوان یک مدل برای تبدیل فعالیت هدایت شده توسط پراکسید هیدروژن به آنزیم های دیگر برای تولید روشهای شیمیایی سبز آینده برای تولید مواد شیمیایی با ارزش بالا که در رایحه ، طعم و صنایع دارویی استفاده می شود ، استفاده کرد.

"این رویکرد جدید کاتالیزوری از توسعه سایر کارخانه های آنزیم سبز یا بیورفین های سبز ، تبدیل لیگنین و سایر جریان های زباله بیولوژیکی به کتابخانه های با ارزش و ارزشمند شیمیایی پشتیبانی می کند." گفت دکتر ولان