חומרים סינטתיים ממקור ביולוגי

ליגנין, תוצר לוואי בתעשיית הנייר, יוכל להחליף חומרים שמקורם במאובנים ועשוי לשמש כזרז לפיתוח פוליאסטרים מבוססי חומרים ביולוגיים

[תרגם מאת ד”ר נחמני משה]

חוקרים מאוניברסיטת אלטו ומאוניברסיטת יורק הצליחו לייצר מבנה מרוכב דוחה מים מתוך חלקיקי ליגנין, מבנה שבעזרתו האנזימים או הביו-זרזים ניתנים להפרדה מתוך סביבה מימית. פריצת הדרך התגלתה כאשר החוקרים חשפו כי בעזרת ויסות המטען החשמלי שעל פני השטח של חלקיקי ליגנין, ניתן להדביק אליהם אנזימים. נקודת ההתחלה עבור המחקר היתה הצורך לנצל את החומר ליגנין, תוצר לוואי בתעשיית הנייר, עבור שימושים חדשים בקנה מידה גדול. החוקרים הופתעו לגלות כי כאשר משתמשים בחלקיקי ליגנין אלו, הם מצליחים להכפיל את יעילות הפעילות של האנזימים ומאפשרים מחזור של האנזימים בתגובה סינתטית שאחרת לא תתרחש בסביבה מימית. “היופי שבשיטה זו הוא בפשטות שלה וביכולת להרחיב אותה לקנה מידה גדול. כבר עכשיו אנו מסוגלים לייצר חלקיקי ליגנין בכמויות של קילוגרמים. מובן מאליו כי אנו מקווים ששיטה זו תהפוך לחלופה ברת-קיימא בתעשיית האנזימים ותוכל להחליף חומרים שמקורם במאובנים,” אומרת החוקרת הראשית.

הליגנין לא רק שהכפיל את יעילות האנזים, אלא שהוא הציג תוצאות טובות בהשוואה לחומרים דומים הקיימים בשוק, כאלו שיוצרו ממקורות שאינם ברי-קיימא. “האנזים המסחרי שבו השתמשנו בתור אנזים ייחוס להשוואה חובר לפני השטח של שרף אקרילי סינתטי המיוצר מתוך חומרי גלם שמקורם במאובנים. בהשוואה, ביו-זרז חדשני זה היה יעיל פי שניים,” מסביר החוקר. במהלך התגובה, אלכוהול וחומצה אורגנית הנוצרים בייצור של ביו-דלק מובילים לקבלת אסטר בלתי מסיס-מים בעל ריח של אננס. התהליך מוביל גם לאפשרויות חדשות עבור הייצור של פוליאסטרים מבוססי חומרים ביולוגיים.

“אנו מרוצים מכך שמחקר רב שנים בתחום של חלקיקי ליגנין מתחיל לשאת פרי ולהוביל לתוצאות משמעותיות. אנו מדמים מספר שימושים אפשריים עבור חלקיקי הליגנין הכדוריים שלנו בתחום של כימיה ירוקה ובתחום הפיתוח של חומרים חדשים, אומרת החוקרת הראשית.

המאמר המלא

הידיעה על המחקר