![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Enzima modificată aduce valoare monomerilor de lignină![]() _ Enzima modificată aduce valoare la monomerii de ligninăIndustria chimică se confruntă cu provocarea de a înlocui blocurile de construcție pe bază de fosile cu alternative verzi. Biomasa este o sursă interesantă de molecule pe bază de carbon. De asemenea, este subutilizat deoarece aproximativ 25% din biomasa vegetală se află sub formă de lignină, un biopolimer care, până acum, poate fi folosit doar ca combustibil solid. O echipă de oameni de știință, inclusiv „enzimă”. inginerul Marco Fraaije de la Universitatea din Groningen, a dezvoltat acum o enzimă care poate folosi un monomer de lignină în sinteza chimică. Enzima a fost descrisă într-o lucrare Nature Communications. Biomasa vegetală este o sursă atractivă de molecule pe bază de carbon. Cu toate acestea, aproximativ un sfert din acest material este lignină, un biopolimer care este greu de descompus în blocuri chimice utile. Drept urmare, lignina este folosită în principal ca combustibil verde în producția de energie. Prin urmare, oamenii de știință de pretutindeni caută modalități de a folosi mai bine lignina. Parfumuri Profesorul Marco Fraaije, șeful grupului de Enzimologie Moleculară de la Universitatea din Groningen, colaborează într-un studiu european proiect de cercetare care lucrează spre valorificarea biomasei și are ochii pe lignină. „Știam că un grup de la Universitatea din Leuven din Belgia a dezvoltat un proces chimic pentru a descompune acest polimer. Dar, din păcate, monomerii rezultați nu sunt foarte utili în sinteza chimică.” De aceea Fraaije și colegii săi din cadrul proiectului SMARTBOX (Selective Modifications of ARomatics Through Biocatalytic OXidations) s-au uitat la modalități de modificare a acestui monomer. „Depolimerizarea chimică a ligninei poate produce o serie de molecule diferite și una dintre ele părea foarte utilă. pentru mine”, spune Fraaije. Acest monomer aromatic se numește propilguaiacol și este aproape identic cu un compus care este folosit pentru a produce parfumuri. Este o moleculă aromatică, formată dintr-o structură ciclică și o coadă scurtă de trei atomi de carbon. „Am vrut să inserăm o legătură dublă în coadă, astfel încât să fie mai ușor de folosit ca un bloc de construcție. Și știam o enzimă care ar putea face truc.” Alcool Cu toate acestea, testele au arătat că această enzimă anume nu a funcționat foarte bine și a produs produsul greșit. Dar Fraaije credea că, cu unele modificări, enzima ar fi capabilă să facă treaba. „Împreună cu un partener din Barcelona, am folosit apoi instrumente de calcul pentru a prezice modificările necesare pentru a face enzima mai stabilă, mai selectivă și mai rapidă în transformarea monomerului într-un bloc util.” The primii doi pași au fost efectuate relativ rapid. „Avem calcule computerizate de care să le mulțumim pentru asta; au devenit foarte fiabile. În trecut, trebuia doar să facem un număr mare de mutanți și să sperăm că unul dintre ei a arătat o îmbunătățire”. Stabilitatea s-a îmbunătățit, astfel încât enzima va rămâne activă pentru câteva zile. Acest lucru reduce costul aferent înlocuirii loturilor de enzime uzate. De asemenea, enzima ar modifica coada de carbon fie într-o alchenă, fie într-un alcool. Acesta din urmă nu este foarte util și prin excluderea apei din locul activ al enzimei, reacția ar putea fi forțată spre formarea unei alchene. Upscaling Până acum, e bine, dar enzima stabilă și selectivă s-a dovedit a funcționa dramatic de încet. „Am avut apoi structura enzimei determinată de colegii din Pavia”, spune Fraaije. „Și s-a dovedit că substratul a fost legat covalent de site-ul activ”. Legăturile covalente sunt legături chimice foarte puternice, așa că eliberarea substratului a durat destul de mult. „O astfel de legătură covalentă între o enzimă și substrat este foarte rară, dar chiar am întâlnit-o în timpul propriei lucrări de doctorat”. Când această problemă a fost rezolvată printr-o altă rundă de inginerie, enzima a funcționat excelent. Fraaije spune: „Am efectuat deja experimente care au produs un gram de produs final”. Molecula poate fi folosită în parfumuri, dar poate servi și ca compus de pornire pentru o serie de alți compuși, cum ar fi vanilină, polimeri, chimicale fine sau rășini epoxidice. Un alt partener de proiect, Bio Base Europe Uzina pilot din Gent (Belgia) se va ocupa de extinderea producției de propilguaiacol modificat. Munca lui Marco Fraaije la proiectul SMARTBOX a ajuns la sfârșit. Dar, fără îndoială, va găsi și alte enzime de proiectat.
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
ieri 22:12
_ Hornets sting Heat cu revenire grea
ieri 21:37
_Călin Georgescu - 29 Jan 2023 20:02:24
ieri 19:07
_Stiri Negre - 29 Jan 2023 06:47:45
ieri 17:05
_ Clarificări și corecturi
ieri 16:57
_ Privind înapoi la erupția Tonga
ieri 16:56
_ Instrumentul de pe JWST a fost offline
ieri 16:55
_ Înmormântările spațiale sunt în creștere
ieri 16:52
_George Simion - 27 Jan 2023 14:09:34
ieri 16:52
_Călin Georgescu - 27 Jan 2023 16:09:26
ieri 16:52
_George Simion - 28 Jan 2023 14:59:57
ieri 16:52
_Cristian Terheș - 27 Jan 2023 20:59:14
ieri 16:52
_George Simion - 29 Jan 2023 11:19:34
ieri 16:52
_Cristian Terheș - 28 Jan 2023 20:07:39
ieri 16:52
_George Simion - 29 Jan 2023 13:27:50
ieri 16:52
_Gold FM Romania - 29 Jan 2023 07:39:13
ieri 16:52
_Gold FM Romania - 29 Jan 2023 07:43:51
ieri 16:52
_Gold FM Romania - 29 Jan 2023 07:48:24
ieri 16:52
_Gold FM Romania - 29 Jan 2023 07:54:28
ieri 16:09
_ Câți oameni sunt uciși de poliție în SUA?
ieri 16:09
_ Opt ani mai târziu: #OscarsStillSoWhite?
ieri 16:08
_ Gânduri eretice despre ortodoxii
ieri 16:08
_ Macgregor: De data asta e diferit
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu