To je biorazgradiva tvar koju je vjerojatno jeftinije proizvesti uz pomoć mikroorganizama nego sintetiziranje analoga iz nafte. Sirovina se dobiva od drveta kao proizvodnja otpadnog papira.
Osim celuloze, lignin je prisutan i u tkivima drveća, grmlja i trava. To je trodimenzionalni polimer sastavljen uglavnom od velikog broja molekula fenilpropana (C9H10). U modernim biljkama pruža mehaničku čvrstoću držeći celulozna vlakna zajedno, a zaptiva i tijelo i njegove stanice.
Sadržaj lignina kreće se od 38% kod nekih četinjača do 20% u žitaricama. Dobiva se tijekom proizvodnje papira i do 98% se odmah spali. Ostatak se prerađuje u brikete za gorivo, ili čak zakopa u zemlju. Ljudi nisu smislili korisniju uporabu za to, ali od lignina nema ni štete. Tvar nije otrovna, ali živjeti pored grobova još uvijek ne vrijedi - gori vrlo dobro.
Poteškoća u dobivanju nečega korisnog iz lignina je veličina njegove molekule. Vrlo je velika i, da bi se iz nje stvorili aromatski ugljikovodici, slični onima kojih ima toliko u nafti, mora se podijeliti na „cigle“. Moderna kemija, naravno, može to učiniti, ali to je teško i skupo. Mnogo je jeftinije uzimati gotove sirovine iz nafte.
Skupina znanstvenika s američkog Sveučilišta Wisconsin-Madison pokušala je riješiti ovaj problem. Kao pomoćnici koristili su bakteriju Novosphingobium aromaticivorans, poznatu po svojim atipičnim gastronomskim preferencijama. Izvorno su bili izolirani od zemlje, preplavljeni naftom, njihova je studija pokazala da mogu obrađivati razne aromatske ugljikovodike u svoje svrhe. Njihove sposobnosti bile su dovoljne za lignin.
Da bi prilagodili bakterije slučaju, znanstvenici su uklonili tri gena iz njihovog genoma, tako da je jedan od intermedijarnih produkata raspadanja, najpogodniji za ljude, postao konačni. Nakon primitka, bakterija šalje rezultat vani i nastavlja s novom dozom lignina.
Krajnji rezultat u ovom istraživanju bio je teško izgovorljivi naziv 2-piron-4,6-dikarboksilna kiselina, srećom za nas, poznatiji kao PDC. Može se koristiti za sintetiziranje nečeg drugog ili se može primijeniti izravno. Trenutno je ukupni prinos PDC-a 59% izvorne mase lignina, autori vjeruju da se tehnologija može poboljšati.
Promotivni video:
Pojedinosti potražite u članku objavljenom u Zelenoj kemiji.
Sergej Sysoev