नवीनतम शोध सुगंधों के लिए मूल्यवान रसायनों में लकड़ी को परिवर्तित करता है & फार्मास्यूटिकल्स

एक उपन्यास एंजाइम लिग्निन कचरे को हाइड्रोजन पेरोक्साइड-आधारित ग्रीन प्रोसेसिंग विधि के माध्यम से मूल्यवान रसायनों में बदल सकता है, जो पेट्रोलियम-आधारित विधियों के लिए एक क्लीनर और अधिक टिकाऊ विकल्प प्रदान करता है।

लिग्निन और इसकी क्षमता

लिग्निन एक कठोर बहुलक है जो दृढ़ लकड़ी और सॉफ्टवुड्स में संरचनात्मक सहायता प्रदान करता है, और पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पॉलिमर में से एक है। कृषि और वानिकी उत्पादन में, लिग्निन, एक बायप्रोडक्ट के रूप में, सालाना 100 मिलियन टन से अधिक का उत्पादन करता है, लेकिन इसका लगभग 98% छोड़ दिया जाता है।

हालांकि, इन लिग्निन को वर्तमान में जीवाश्म ईंधन से प्राप्त रसायनों के लिए नवीकरणीय और टिकाऊ कच्चे माल में परिवर्तित किया जा सकता है। हाल ही में, एक नए खोजे गए एंजाइम में पर्यावरण के अनुकूल हरे रसायन विज्ञान के माध्यम से इस कचरे से मूल्यवान अणुओं के कुशल निष्कर्षण को सक्षम किया जा सकता है। इन अणुओं का उपयोग इत्र, स्वाद, ईंधन, फार्मास्यूटिकल्स और अन्य उत्पादों के घटकों के रूप में किया जा सकता है, जो बड़ी मात्रा में अप्रयुक्त अपशिष्ट धाराओं को मूल्यवान संसाधनों में बदल देता है।

पारंपरिक प्रक्रियाओं के दोष

"लिग्निन के उपयोग की रणनीतियों में रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं का एक संयोजन शामिल है," एडिलेड विश्वविद्यालय में भौतिक, रासायनिक और पृथ्वी विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर स्टीफन बेल ने कहा। "अपशिष्ट धारा में पॉलिमर को विघटित करने के लिए उच्च तापमान, उच्च दबाव, मजबूत एसिड और विषाक्त सॉल्वैंट्स का उपयोग करना। फिर, कचरे में मूल्यवान यौगिकों को निकाला जाता है और 400 से ऊपर के तापमान पर आगे के रासायनिक उपचार से गुजरता है लिग्निन को 'अपग्रेड' करने के लिए। ये प्रक्रियाएं पर्यावरण के लिए महंगी और हानिकारक हैं। ”

डॉ। एडिलेड माइक्रोस्कोपी केंद्र में क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विशेषज्ञ फियोना व्हेलन ने कहा, "ऐसे रसायनों का पारंपरिक रासायनिक संश्लेषण पेट्रोलियम-आधारित शुरुआती यौगिकों और भारी धातु उत्प्रेरक पर निर्भर करता है, जिससे वे गैर-नवीकरणीय और स्वाभाविक रूप से विषाक्त होते हैं।" उसके निष्कर्षों में प्रकाशित किया गया था प्रकृति संचार

जैविक सफलता

हार्डवुड लिग्निन में दो प्रमुख रासायनिक घटक होते हैं जिन्हें उपयोगी यौगिकों का उत्पादन करने के लिए प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने पहले एक एंजाइम की खोज की है जिसका उपयोग यौगिकों में से एक को विघटित करने के लिए किया जा सकता है, जो सॉफ्टवुड में भी मौजूद है, लेकिन अभी तक एक जैविक अपघटन प्रक्रिया की खोज नहीं की है जो दूसरे, अधिक जटिल दृढ़ लकड़ी का उपयोग कर सकती है (जो लगभग 50% कचरे के लिए खाता है)।

डॉ। व्हेलन ने कहा, "लिग्निन बायोडिग्रेडेशन जटिल माइक्रोबियल समुदायों में होता है। फंगल एंजाइम कठोर पॉलिमर को तोड़ सकते हैं, जबकि बैक्टीरिया निष्क्रिय छोटे यौगिकों को अवशोषित करते हैं और उन्हें चयापचय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए संसाधित करते हैं। माइक्रोबियल दुनिया के पार, हमें एक मिट्टी जीवाणु मिला, एक प्रकार की थर्मोलावा , जिसमें एंजाइम होते हैं जो लिग्निन अणुओं को लागत प्रभावी रूप से संसाधित कर सकते हैं, हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग करके प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए, मूल्य वर्धित प्रक्रिया के पर्यावरणीय नुकसान को कम करते हैं। "

टीम ने इस नए एंजाइम का उपयोग एक मॉडल के रूप में किया, जो कि सुगंध, स्वाद और दवा उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-मूल्य रसायनों के उत्पादन के लिए भविष्य के हरे रासायनिक तरीकों को उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड द्वारा संचालित गतिविधि को अन्य एंजाइमों में बदल देता है।

"यह नया उत्प्रेरक दृष्टिकोण अन्य हरे 'एंजाइम कारखानों' या बायोरेफिनरीज़ के विकास का समर्थन करेगा, लिग्निन और अन्य जैविक अपशिष्ट धाराओं को मूल्यवान ठीक रासायनिक पुस्तकालयों में परिवर्तित करता है," कहा डॉ। व्हेलन।