Det är ett biologiskt nedbrytbart ämne som sannolikt är billigare att producera med hjälp av mikroorganismer än att syntetisera analoger från petroleum. Råvaran erhålls från trä som produktion av avfallspapper.
Förutom cellulosa finns lignin i vävnaderna i träd, buskar och gräs. Det är en tredimensionell polymer som huvudsakligen består av ett stort antal fenylpropan (C9H10) molekyler. I moderna växter ger det mekanisk styrka genom att hålla cellulosafibrer ihop och tätar också kroppen och dess celler.
Lignininnehållet sträcker sig från 38% i vissa barrträd till 20% i spannmål. Det erhålls under produktion av papper och upp till 98% av det bränns omedelbart. Resten bearbetas till bränslebriketter, eller till och med begravd i marken. Människor har inte kommit med någon mer användbar användning för det, men det är heller ingen skada från lignin. Ämnet är inte giftigt, men att leva bredvid sina gravar är fortfarande inte värt det - det brinner väldigt bra.
Svårigheten att få ut något användbart av lignin är storleken på dess molekyl. Det är mycket stort och för att få aromatiska kolväten från det, liknande de som det finns så många i olja, måste det delas upp i”tegelstenar”. Modern kemi kan naturligtvis göra det, men det är svårt och dyrt. Det är mycket billigare att ta färdiga råvaror från olja.
En grupp forskare från American University of Wisconsin-Madison försökte lösa detta problem. De använde bakterierna Novosphingobium aromaticivorans, kända för sina atypiska gastronomiska preferenser, som assistenter. Ursprungligen isolerades de från marken, översvämmade med olja, deras studie har visat att de kan bearbeta olika aromatiska kolväten för deras syften. Deras förmågor räckte för lignin.
För att anpassa bakterier till affärer, tog forskare tre gener från sitt genom så att en av de mellanliggande sönderdelningsprodukterna, mest lämpad för människor, blev den sista. Efter att ha fått den skickar bakterien resultatet utanför och fortsätter till en ny dos lignin.
Slutresultatet i denna studie var en förening med det svårt att uttala namnet 2-pyron-4,6-dikarboxylsyra, lyckligtvis för oss bättre känd som PDC. Det kan användas för att syntetisera något annat, eller det kan appliceras direkt. För närvarande är det totala utbytet av PDC 59% av den ursprungliga massan av lignin, författarna tror att tekniken kan förbättras.
Kampanjvideo:
Se en artikel publicerad i Green Chemistry för mer information.
Sergey Sysoev
