È una sostanza biodegradabile che è probabile che sia più economica da produrre con l'aiuto di microrganismi rispetto alla sintesi di analoghi dal petrolio. La materia prima è ottenuta dal legno come carta da macero per la produzione.
Oltre alla cellulosa, la lignina è presente nei tessuti di alberi, arbusti ed erbe. È un polimero tridimensionale composto principalmente da un gran numero di molecole di fenilpropano (C9H10). Negli impianti moderni, fornisce resistenza meccanica tenendo insieme le fibre di cellulosa e sigilla anche il corpo e le sue cellule.
Il contenuto di lignina varia dal 38% in alcune conifere al 20% nei cereali. Si ottiene durante la produzione della carta e fino al 98% di essa viene immediatamente bruciata. Il resto viene trasformato in bricchette di carburante o addirittura sepolto nel terreno. Le persone non ne hanno escogitato alcun uso più utile, ma nemmeno la lignina fa male. La sostanza non è velenosa, ma vivere vicino alle sue tombe non vale ancora la pena: brucia molto bene.
La difficoltà nell'ottenere qualcosa di utile dalla lignina è la dimensione della sua molecola. È molto grande e, per ricavarne idrocarburi aromatici, simili a quelli di cui sono tanti nell'olio, deve essere scomposto in “mattoni”. La chimica moderna, ovviamente, può farlo, ma è difficile e costosa. È molto più economico prelevare materie prime finite dal petrolio.
Un gruppo di scienziati dell'Università americana del Wisconsin-Madison ha cercato di risolvere questo problema. Hanno usato i batteri Novosphingobium aromaticivorans, famosi per le loro preferenze gastronomiche atipiche, come assistenti. Originariamente erano isolati dal terreno, inondati di petrolio, il loro studio ha dimostrato che possono elaborare una varietà di idrocarburi aromatici per i loro scopi. Le loro capacità erano sufficienti per la lignina.
Per adattare i batteri al business, gli scienziati hanno rimosso tre geni dal loro genoma in modo che uno dei prodotti di decomposizione intermedi, più adatto per l'uomo, diventasse quello finale. Dopo averlo ricevuto, il batterio invia il risultato all'esterno e procede a una nuova dose di lignina.
Il risultato finale di questo studio è stato il nome difficile da pronunciare acido 2-pirone-4,6-dicarbossilico, fortunatamente per noi, meglio conosciuto come PDC. Può essere utilizzato per sintetizzare qualcos'altro o può essere applicato direttamente. Al momento, la resa totale di PDC è del 59% della massa originale di lignina, gli autori ritengono che la tecnologia possa essere migliorata.
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Vedere un articolo pubblicato su Green Chemistry per i dettagli.
Sergey Sysoev
