A pesquisa mais recente converte a madeira desperdiçada em produtos químicos valiosos para fragrâncias & farmacêuticos
Uma nova enzima pode transformar o desperdício de lignina em produtos químicos valiosos através de um método de processamento verde baseado em peróxido de hidrogênio, fornecendo uma alternativa mais limpa e sustentável aos métodos baseados em petróleo.
Lignina e seu potencial
A lignina é um polímero rígido que fornece suporte estrutural em madeiras e madeiras macias e é um dos polímeros mais abundantes da Terra. Na produção agrícola e florestal, a lignina, como subproduto, produz mais de 100 milhões de toneladas anualmente, mas cerca de 98% é descartada.
No entanto, essas lignina podem ser convertidas em matérias -primas renováveis e sustentáveis promissoras para produtos químicos atualmente obtidos a partir de combustíveis fósseis. Recentemente, uma enzima recém-descoberta pode permitir uma extração eficiente de moléculas valiosas desse resíduo por meio de química verde ecológica. Essas moléculas podem ser usadas como componentes de perfume, aromas, combustíveis, produtos farmacêuticos e outros produtos, transformando uma grande quantidade de fluxos de resíduos não utilizados em recursos valiosos.
Os defeitos dos processos tradicionais
"Estratégias de utilização da lignina envolvem uma combinação de processos químicos e biológicos". disse Stephen Bell, professor associado de ciências físicas, químicas e de terra na Universidade de Adelaide. "Usando alta temperatura, alta pressão, ácidos fortes e solventes tóxicos para decompor polímeros no fluxo de resíduos. Em seguida, compostos valiosos nos resíduos são extraídos e passam por mais tratamento químico a temperaturas acima de 400 ℃ para 'atualizar' a lignina. Esses processos são caros e prejudiciais ao meio ambiente ".
Dr. Fiona Whelan, especialista em microscopia crio-elétron no centro de microscopia de Adelaide, acrescentou: "A síntese química tradicional de tais produtos químicos depende de compostos iniciais à base de petróleo e catalisadores de metais pesados, tornando-os não renováveis e inerentemente tóxicos". Suas descobertas foram publicadas em Comunicações da natureza
Avanço biológico
A lignina de madeira contém dois componentes químicos principais que exigem processamento para produzir compostos úteis.
Os pesquisadores descobriram anteriormente uma enzima que pode ser usada para decompor um dos compostos, que também está presente em madeira macia, mas ainda não descobriu um processo de decomposição biológica que pode utilizar o segundo composto de madeira mais complexo (que representa aproximadamente 50% dos resíduos).
Dr. Whelan disse: "A biodegradação da lignina ocorre em comunidades microbianas complexas. As enzimas fúngicas podem quebrar polímeros rígidos, enquanto as bactérias absorvem compostos menores inativos e as processam para obter energia metabólica. Em todo o mundo microbiano, encontramos uma bactéria do solo, Amycolatopsis Thermolava , que contém enzimas que podem processar as moléculas de lignina com custo-benefício, usando o peróxido de hidrogênio para impulsionar as reações, reduzindo bastante o dano ambiental do processo de valor agregado ".
A equipe usou essa nova enzima como modelo para transformar a atividade impulsionada pelo peróxido de hidrogênio em outras enzimas para gerar futuros métodos químicos verdes para a produção de produtos químicos de alto valor utilizados nas indústrias de fragrância, sabor e farmacêutica.
"Essa nova abordagem catalítica apoiará o desenvolvimento de outras 'fábricas de enzimas' verdes ou biorrefinarias, convertendo a lignina e outros fluxos de resíduos biológicos em bibliotecas químicas finas valiosas". disse Dr. Whelan.
