إنزيم جديد يحول نفايات الخشب إلى مواد كيميائية ثمينة وصديقة للبيئة

أعلن باحثون من جامعة أديلايد عن تطوير إنزيم جديد قادر على تحويل نفايات الخشب إلى مواد كيميائية عالية القيمة، باستخدام أسلوب مبتكر قائم على فوق أكسيد الهيدروجين الصديق للبيئة، يُعد هذا التطور نقلة نوعية في مجال الكيمياء المستدامة، ويقدم بديلاً نظيفاً وأكثر أماناً من الطرق التقليدية التي تعتمد على البترول والمعادن الثقيلة.
- اللجنين: مورد مهدر يتحول إلى كنز كيميائي
اللجنين هو بوليمر صلب يشكل الدعامة الهيكلية للأخشاب الصلبة واللينة، ويُعد من أكثر البوليمرات وفرة على وجه الأرض، وعلى الرغم من إنتاج ما يقارب 100 مليون طن سنوياً من نفايات اللجنين من قطاعي الزراعة والغابات، فإن نحو 98% منها يُهدر دون استخدام فعلي، لكن الاكتشاف الجديد يفتح الباب أمام تحويل هذا النفايات إلى مواد أولية متجددة لصناعة العطور، والنكهات، والوقود الحيوي، والأدوية.
- سلبيات الطرق التقليدية وأهمية الابتكار
وفقاً للدكتورة فيونا ويلان، اختصاصية المجهر الإلكتروني بالتبريد من مركز أديلايد للمجهر، فإن العمليات الكيميائية التقليدية لاستخلاص هذه المركبات تعتمد على مركبات بترولية ومواد سامة، ما يجعلها غير متجددة وضارة بالبيئة. أما الطريقة الجديدة، فتعتمد على تفاعلات إنزيمية محفزة بوساطة فوق أكسيد الهيدروجين، ما يجعلها أكثر أماناً وأقل تكلفة وأكثر استدامة.
- إنجاز بيولوجي غير مسبوق
كان العلماء قد اكتشفوا في السابق إنزيماً يمكنه تحطيم أحد مكونات اللجنين الموجودة في الأخشاب اللينة، إلا أن المركّب الثاني الأكثر تعقيداً في اللجنين، والذي يشكل نحو 50% من نفايات الخشب الصلب، لم يكن له أي طريقة بيولوجية معروفة لتحليله حتى الآن.
البحث الجديد كشف أن بكتيريا التربة Amycolatopsis thermoflava تمتلك إنزيماً فريداً يمكنه تكسير هذا المركب المعقد، باستخدام فوق أكسيد الهيدروجين كمحفز. وهذا يمثل خطوة مهمة نحو تطوير ما يُعرف بـ "المصانع الإنزيمية" أو المصافي الحيوية، التي يمكنها تحويل النفايات العضوية إلى موارد كيميائية دقيقة وعالية القيمة.
- نحو مستقبل كيميائي أخضر
من خلال الاستفادة من هذا الإنزيم كنموذج، يسعى الباحثون الآن إلى تعديل إنزيمات أخرى لتعمل بنفس الطريقة المعتمدة على فوق أكسيد الهيدروجين. وهذا من شأنه أن يمهّد الطريق أمام تطوير مناهج جديدة في الكيمياء الخضراء، قادرة على إنتاج مركبات فعالة تُستخدم في مجالات النكهات والعطور والصناعات الدوائية.

المصدر:  SciTechDaily.com