La inminente crisis medioambiental exige una transición urgente hacia una economía verde. Un equipo de científicos de la Universidad de Nagoya, Japón, dirigido por el profesor Susumu Saito, Recientemente ha encontrado una forma interesante de hacer que esto suceda:aprovechando una importante vía metabólica en las células vivas. Su objetivo era convertir los productos de la vía pobre en energía en productos bio-renovables que potencialmente puedan alimentar nuestro mundo de manera sostenible.

En la mayoría de las plantas, animales hongos y bacterias, una vía llamada "ciclo de Krebs" es responsable de proporcionar combustible para que las células lleven a cabo sus funciones. Operando en las mitocondrias, este ciclo finalmente da como resultado la formación de compuestos ricos en energía como NADH y FADH ₂ (que se utilizan para alimentar el organismo) y metabolitos deficientes en energía como C _4- , C _5- , y C _6- Ácidos policarboxílicos (PCA). Recientemente, Se ha explorado la idea de modificar los PCA altamente funcionalizados en moléculas biorenovables. restaurando los enlaces carbono-hidrógeno (C-H) que se perdieron en su creación. Esto necesitaría que estas biomoléculas experimenten reacciones llamadas "deshidratación" y "reducción, " es decir, la inversión del ciclo de Krebs:un proceso complicado.

En su nuevo estudio publicado en Avances de la ciencia , El profesor Saito y su equipo aceptaron el desafío con el objetivo de encontrar un "catalizador, "una molécula que podría facilitar esta modificación. Se enfocaron en un poderoso, precatalizador versátil llamado complejo fosfina-bipiridina-fosfina (PNNP) iridio (Ir) -bipiridilo. El profesor Saito dice:"El catalizador de un solo metal activo, como el catalizador (PNNP) Ir, puede facilitar la hidrogenación selectiva y la deshidratación de materia prima de biomasa altamente funcionalizada (altamente oxidada y oxigenada) como los metabolitos del ciclo de Krebs".

Cuando los científicos probaron el uso de este precatalizador en C _4- , C _5- , y C _6- ácidos policarboxílicos y otros metabolitos relevantes para las mitocondrias, encontraron que los enlaces C-H se incorporaron eficazmente en los metabolitos a través de reacciones de hidrogenación y deshidratación, una hazaña que de otro modo sería muy difícil de lograr. La restauración de los enlaces C-H significa que se pueden generar compuestos orgánicos ricos en energía a partir de materiales pobres en energía que son abundantes en la naturaleza. Es más, las reacciones dieron como resultado compuestos llamados "dioles" y "trioles, "que son útiles como agentes humectantes y en la construcción de plásticos y otros polímeros. El único producto" de desecho "en esta reacción es el agua, dándonos una fuente de energía limpia. No solo esto Estos procesos complejos pueden ocurrir en una "forma de un solo recipiente, "haciendo que este proceso sea eficiente.

El profesor Saito y su equipo son optimistas de que su investigación tendrá importantes consecuencias para un futuro centrado en las energías renovables. El profesor Saito dice:"Las materias primas de carbono que se desperdician, como el aserrín y los alimentos podridos, contienen una bóveda de diferentes ácidos carboxílicos y sus derivados potenciales. El catalizador Ir molecular (PNNP) se puede utilizar para fabricar materiales de emisión cero. Muchos plásticos básicos y materiales poliméricos podrían producirse a partir de biomasa. materia prima derrochadora basada en los dioles y trioles obtenidos del proceso de hidrogenación ".

Con estos hallazgos, un más verde, Seguramente se vislumbra una sociedad más neutra en carbono.