I ricercatori della Aalto University e della York University sono riusciti a creare una struttura composita idrorepellente con particelle di lignina, in cui gli enzimi o i biocatalizzatori possono essere separati dall'acqua circostante. La svolta è stata compiuta quando i ricercatori hanno scoperto che, regolando la carica superficiale delle singole particelle di lignina, gli enzimi possono essere fatti aderire alla superficie delle particelle. Come materiale di supporto della struttura, hanno utilizzato un polimero naturale isolato dalle alghe.

Il punto di partenza della ricerca è stata la necessità di utilizzare la lignina, un sottoprodotto dell'industria della pasta di legno, per nuovo, scopi su larga scala. I ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire che, quando introdotto, le particelle di lignina hanno moltiplicato l'efficienza enzimatica e consentito il riciclaggio degli enzimi in una reazione sintetica che altrimenti non si verificherebbe nell'acqua.

"La bellezza di questo metodo risiede nella sua semplicità e scalabilità. Siamo già in grado di produrre particelle di lignina in lotti di diversi chilogrammi. Naturalmente, speriamo che questa diventi un'opzione sostenibile per l'industria degli enzimi per sostituire i materiali fossili nelle applicazioni tecniche, ", afferma il ricercatore post-dottorato Mika Sipponen.

La lignina non solo moltiplica l'efficienza enzimatica, mostra anche buoni risultati rispetto a quelle sostanze attualmente in commercio, creato da fonti insostenibili. "L'enzima commerciale che usiamo come riferimento è attaccato alla superficie della resina acrilica sintetica prodotta da materie prime fossili. In confronto, questo nuovo biocatalizzatore era nella migliore delle ipotesi due volte più attivo, " aggiunge Sippon.

Nella reazione, l'alcol e l'acido organico creati nella produzione di biocarburanti hanno prodotto un estere insolubile in acqua con un profumo di ananas. Il processo apre nuove possibilità per la produzione di poliesteri a base biologica, anche.

"Siamo lieti che gli anni di investimenti nella ricerca sulle particelle di lignina stiano iniziando a produrre risultati significativi. Prevediamo diversi possibili usi per le particelle sferiche nei processi di chimica verde e nello sviluppo di nuovi materiali, ", afferma il leader della ricerca, la professoressa Monika Österberg.

La ricerca è stata finanziata dall'Accademia di Finlandia.

L'articolo "Nanosfere di lignina confinate nello spazio per la sintesi di esteri biocatalitici in mezzi acquosi" è stato pubblicato su Comunicazioni sulla natura .