See on biolagunev aine, mida mikroorganismide abil on tõenäoliselt odavam toota kui nafta analoogide sünteesimisel. Tooraine saadakse puidust vanapaberi tootmisel.
Lisaks tselluloosile on ligniin puude, põõsaste ja heintaimede kudedes. See on kolmemõõtmeline polümeer, mis koosneb peamiselt paljudest fenüülpropaan (C9H10) molekulidest. Kaasaegsetes taimedes annab see mehaanilise tugevuse, hoides tselluloosikiudu koos, ning tihendab ka keha ja selle rakke.
Ligniinisisaldus varieerub mõnedes okaspuudes 38% -st teraviljades 20% -ni. Seda saadakse paberi tootmisel ja kuni 98% paberist põletatakse kohe. Ülejäänud osa töödeldakse kütusebriketiks või maetakse isegi maasse. Inimesed pole selle jaoks mingit kasulikku kasutamist välja mõelnud, kuid ka ligniin ei kahjusta seda. Aine ei ole mürgine, kuid oma haudade kõrval elamine pole endiselt seda väärt - see põleb väga hästi.
Ligniinist midagi kasulikku saada on selle molekuli suurusel. See on väga suur ja selleks, et saada aromaatseid süsivesinikke, mida on õlis nii palju, tuleb see jagada tellisteks. Kaasaegne keemia muidugi saab sellega hakkama, kuid see on keeruline ja kallis. Õlist on palju odavam võtta valmistoodangut.
Rühm teadlasi Ameerika Wisconsini-Madisoni ülikoolist püüdis seda probleemi lahendada. Nad kasutasid abilistena baktereid Novosphingobium aromaticivorans, mis on kuulsad oma ebatüüpiliste gastronoomiliste eelistuste poolest. Algselt olid nad maapinnast isoleeritud, üle ujutatud õliga, nende uuring näitas, et nad saavad oma eesmärkidel töödelda mitmesuguseid aromaatseid süsivesinikke. Nende võimetest piisas ligniini saamiseks.
Bakterite kohandamiseks ettevõtlusega eemaldasid teadlased oma genoomist kolm geeni, nii et lõplikuks sai üks inimesele kõige sobivamaid vahepealseid lagunemissaadusi. Pärast selle vastuvõtmist saadab bakter tulemuse väljapoole ja siirdub uude annusesse ligniini.
Selle uuringu lõpptulemus oli ühend raskesti hääldatava nimega 2-püroon-4,6-dikarboksüülhape, õnneks meile paremini tuntud kui PDC. Seda saab kasutada millegi muu sünteesimiseks või seda saab otse rakendada. Praegu on PDC kogutoodang 59% ligniini algsest massist, usuvad autorid, et seda tehnoloogiat saab täiustada.
Reklaamvideo:
Üksikasju leiate ajakirjas Green Chemistry avaldatud artiklist.
Sergei Sysoev
