Ia adalah bahan biodegradasi yang mungkin lebih murah untuk dihasilkan dengan bantuan mikroorganisma daripada mensintesis analog dari petroleum. Bahan mentah diperoleh dari kayu sebagai pengeluaran kertas sisa.
Sebagai tambahan kepada selulosa, lignin terdapat di dalam tisu pokok, pokok renek dan rumput. Ia adalah polimer tiga dimensi yang terdiri terutamanya daripada sebilangan besar molekul fenilpropana (C9H10). Pada tanaman moden, ia memberikan kekuatan mekanikal dengan menyatukan serat selulosa dan juga menutup badan dan selnya.
Kandungan lignin berkisar antara 38% pada sebilangan konifer hingga 20% pada bijirin. Ia diperoleh semasa pengeluaran kertas dan sehingga 98% daripadanya segera dibakar. Selebihnya diproses menjadi briket bahan bakar, atau bahkan dikuburkan di dalam tanah. Orang tidak menggunakan penggunaan yang lebih berguna untuk itu, tetapi tidak ada bahaya dari lignin. Bahan itu tidak beracun, tetapi tinggal di sebelah kuburnya masih tidak bernilai - ia terbakar dengan sangat baik.
Kesukaran mendapatkan sesuatu yang berguna daripada lignin adalah ukuran molekulnya. Ia sangat besar dan, untuk mendapatkan hidrokarbon aromatik darinya, serupa dengan minyak yang terdapat banyak minyak, ia mesti dibahagikan kepada "batu bata". Kimia moden, tentu saja, boleh melakukannya, tetapi sukar dan mahal. Jauh lebih murah untuk mengambil bahan mentah siap dari minyak.
Sekumpulan saintis dari Universiti Amerika Wisconsin-Madison berusaha menyelesaikan masalah ini. Mereka menggunakan bakteria Novosphingobium aromaticivorans, yang terkenal dengan keutamaan gastronomi mereka, sebagai pembantu. Awalnya mereka terpencil dari tanah, dibanjiri minyak, kajian mereka menunjukkan bahawa mereka dapat memproses pelbagai hidrokarbon aromatik untuk tujuan mereka. Kebolehan mereka cukup untuk lignin.
Untuk menyesuaikan bakteria dengan perniagaan, para saintis mengeluarkan tiga gen dari genomnya sehingga salah satu produk penguraian antara, paling sesuai untuk manusia, menjadi yang terakhir. Setelah menerimanya, bakteria mengirimkan hasilnya ke luar dan menghasilkan dos baru lignin.
Hasil akhir dalam kajian ini adalah nama 2-pyrone-4,6-dicarboxylic acid yang sukar diucapkan, untungnya bagi kami, yang lebih dikenali sebagai PDC. Ia boleh digunakan untuk mensintesis sesuatu yang lain, atau dapat diterapkan secara langsung. Pada masa ini, jumlah hasil PDC adalah 59% daripada jisim lignin asal, penulis percaya bahawa teknologinya dapat ditingkatkan.
Video promosi:
Lihat artikel yang diterbitkan dalam Kimia Hijau untuk perinciannya.
Sergey Sysoev
