최신 연구는 폐기물을 향수를위한 귀중한 화학 물질로 전환
새로운 효소는 과산화수소 기반 녹색 가공 방법을 통해 리그닌 폐기물을 귀중한 화학 물질로 변형시켜 석유 기반 방법에 대한 더 깨끗하고 지속 가능한 대안을 제공 할 수 있습니다.
리그닌과 그 잠재력
리그닌은 나무와 소프트 우드에서 구조적지지를 제공하는 강성 중합체이며 지구상에서 가장 풍부한 폴리머 중 하나입니다. 농업 및 임업 생산에서 Lignin은 부산물로서 매년 1 억 톤 이상을 생산하지만 약 98%는 폐기됩니다.
그러나 이러한 리그닌은 현재 화석 연료에서 얻은 화학 물질에 대한 유망한 재생 가능 및 지속 가능한 원료로 전환 될 수 있습니다. 최근에, 새로 발견 된 효소는 친환경 녹색 화학을 통해이 폐기물로부터 귀중한 분자의 효율적인 추출을 가능하게 할 수있다. 이 분자는 향수, 향료, 연료, 제약 및 기타 제품의 구성 요소로 사용되어 많은 양의 미사용 폐기물 스트림을 귀중한 자원으로 변환 할 수 있습니다.
전통적인 과정의 결함
"리그닌 사용 전략에는 화학적 및 생물학적 과정의 조합이 포함됩니다." 애들레이드 대학교 (University of Adelaide)의 물리, 화학 및 지구 과학 부교수 인 Stephen Bell은 말했다. "고온, 고압, 강산 및 독성 용매를 사용하여 폐기물 스트림에서 중합체를 분해합니다. 그런 다음 폐기물의 귀중한 화합물을 추출하고 400 ℃ 이상의 온도에서 추가 화학적 처리를 받는다. '업그레이드'리그닌. 이러한 프로세스는 비용이 많이 들고 환경에 유해합니다. "
닥터 애들레이드 현미경 센터 (Adelaide Microscopy Center)의 냉동 전자 현미경 전문가 인 피오나 웰란 (Fiona Whelan)은 "이러한 화학 물질의 전통적인 화학적 합성은 석유 기반의 출발 화합물과 중금속 촉매에 의존하여 재생 불가능하고 내재 된 독성을 만듭니다." 그녀의 연구 결과는 출판되었습니다 자연 커뮤니케이션
생물학적 혁신
나무 리그닌에는 유용한 화합물을 생산하기 위해 가공이 필요한 두 가지 주요 화학 성분이 포함되어 있습니다.
연구자들은 이전에 소프트우드에도 존재하지만 아직 폐기물의 약 50%를 차지할 수있는 생물학적 분해 과정을 발견하지 못한 화합물 중 하나를 분해하는 데 사용될 수있는 효소를 발견했습니다.
닥터 Whelan은 "리그닌 생분해는 복잡한 미생물 군집에서 발생합니다. 곰팡이 효소는 강성 중합체를 분해 할 수 있지만 박테리아는 비활성 소형 화합물을 흡수하여 대사 에너지를 얻기 위해 처리합니다. 미생물 세계에서 우리는 토양 박테리아를 발견하고 Amycolatopsis Thermolava 리그닌 분자를 비용 효율적으로 처리 할 수있는 효소를 포함하여 과산화수소를 사용하여 반응을 유발하여 부가가치 공정의 환경 적 피해를 크게 줄입니다. "
이 팀은이 새로운 효소를 과산화수소에 의해 구동되는 활성을 다른 효소로 변형시키기위한 모델로 사용하여 향기, 향미 및 제약 산업에 사용되는 고 부가가치 화학 물질의 생산을위한 미래의 녹색 화학적 방법을 생성했습니다.
"이 새로운 촉매 접근법은 다른 녹색 '효소 공장'또는 바이오 레피니어의 개발을 지원하여 리그닌 및 기타 생물학적 폐기물 스트림을 귀중한 미세 화학 라이브러리로 전환합니다." 말했다 Whelan.
