Това е биоразградимо вещество, което е вероятно да бъде по-евтино да се произвежда с помощта на микроорганизми, отколкото да се синтезират аналози от нефт. Суровината се получава от дървесината като производство на отпадъчна хартия.
В допълнение към целулозата, лигнин присъства в тъканите на дървета, храсти и треви. Това е триизмерен полимер, съставен главно от голям брой молекули фенилпропан (C9H10). В съвременните растения той осигурява механична здравина, като държи целулозни влакна заедно, а също така запечатва тялото и неговите клетки.
Съдържанието на лигнин варира от 38% при някои иглолистни дървета до 20% при зърнените култури. Получава се по време на производството на хартия и до 98% от нея веднага се изгаря. Останалото се преработва в брикети за гориво или дори се заравя в земята. Хората не са намерили по-полезна употреба за него, но няма и вреда от лигнин. Веществото не е отровно, но да живееш до гробовете си, все още не си струва - гори много добре.
Трудността при извличането на нещо полезно от лигнин е големината на неговата молекула. Той е много голям и за да се получат ароматни въглеводороди от него, подобно на тези, в които има толкова много в петрола, той трябва да бъде разделен на „тухли”. Съвременната химия, разбира се, може да го направи, но е трудно и скъпо. Много по-евтино е да се вземат готови суровини от петрола.
Група учени от Американския университет в Уисконсин-Мадисън се опитаха да разрешат този проблем. Те използваха бактериите Novosphingobium aromaticivorans, известни с нетипичните си гастрономически предпочитания, като помощници. Първоначално те са били изолирани от земята, наводнени с нефт, тяхното проучване е показало, че те могат да обработват различни ароматни въглеводороди за техните цели. Способностите им бяха достатъчни за лигнин.
За да адаптират бактериите към бизнеса, учените премахват три гена от генома им, така че един от междинните продукти на разлагане, най-подходящ за хората, да стане окончателният. След като го получи, бактерията изпраща резултата навън и преминава към нова доза лигнин.
Крайният резултат в това проучване беше съединение с трудно изговарящото се име 2-пирон-4,6-дикарбоксилова киселина, за щастие за нас по-известно като PDC. Може да се използва за синтезиране на нещо друго или да се прилага директно. В момента общият добив на PDC е 59% от първоначалната маса на лигнин, авторите смятат, че технологията може да бъде подобрена.
Промоционално видео:
Вижте статия, публикувана в Зелената химия за подробности.
Сергей Сисоев