Biocatalizadores (en la foto en la parte inferior del vial), soportado por partículas esféricas de lignina e incrustado en una matriz de polímero natural, abrir nuevas vías para reacciones de síntesis verde en presencia de agua. Crédito:Valeria Azovskaya
Investigadores de la Universidad de Aalto y la Universidad de York han logrado crear una estructura compuesta repelente al agua a partir de partículas de lignina. en el que las enzimas o biocatalizadores se pueden separar del agua circundante. El avance se logró cuando los investigadores descubrieron que, regulando la carga superficial de partículas individuales de lignina, se puede hacer que las enzimas se adhieran a la superficie de las partículas. Como material de soporte de la estructura, utilizaron un polímero natural aislado de algas.
El punto de partida de la investigación fue la necesidad de utilizar lignina, un subproducto de la industria de la pulpa, por nuevo, propósitos a gran escala. Los investigadores se sorprendieron al descubrir que, cuando se presenta, las partículas de lignina multiplicaron la eficiencia de la enzima y permitieron el reciclaje de la enzima en una reacción sintética que de otro modo no ocurriría en el agua.
"La belleza de este método radica en su simplicidad y escalabilidad. Ya podemos fabricar partículas de lignina en lotes de varios kilogramos. Por supuesto, Esperamos que esta se convierta en una opción sostenible para que la industria de las enzimas reemplace los materiales fósiles en aplicaciones técnicas, "dice el investigador postdoctoral Mika Sipponen.
La lignina no solo multiplica la eficiencia enzimática, también muestra buenos resultados en comparación con las sustancias actualmente en el mercado, creado a partir de fuentes insostenibles. "La enzima comercial que utilizamos como referencia está adherida a la superficie de la resina acrílica sintética producida a partir de materias primas fósiles. En comparación, este nuevo biocatalizador era, en el mejor de los casos, dos veces más activo, "Añade Sipponen.
En la reacción, El alcohol y el ácido orgánico creados en la producción de biocombustibles produjeron un éster insoluble en agua con aroma a piña. El proceso abre nuevas posibilidades para la producción de poliésteres de base biológica, así como.
"Nos complace que los años de inversión en la investigación de partículas de lignina estén comenzando a producir resultados significativos. Visualizamos varios usos posibles de partículas esféricas en procesos de química verde y el desarrollo de nuevos materiales, ", dice la profesora Monika Österberg, líder de la investigación.
La investigación fue financiada por la Academia de Finlandia.
El artículo "Nanoesferas de lignina confinadas espacialmente para la síntesis de ésteres biocatalíticos en medios acuosos" se publicó en Comunicaciones de la naturaleza .