Мова йде про біорозкладну речовину, виробництво якої за допомогою мікроорганізмів, ймовірно, обійдеться дешевше, ніж синтез аналогів з нафти. Вихідна сировина виходить з деревини в якості відходів паперового виробництва.
У тканинах дерев, чагарників і трав, крім целюлози, присутній лігнін. Це тривимірний полімер, складений переважно з великої кількості молекул фенілпропана (С9Н10). У сучасних рослинах він забезпечує механічну міцність, скріплюючи волокна целюлози, а також герметизує організм і його клітини.
Вміст лігнину коливається від 38% у деяких хвойних деревах, до 20% - у злаках. Він виходить при виробництві паперу і до 98% його тут же спалюється. Решта переробляється в паливні брикети, а то й зовсім захоронюється в землі. Ніякого більш корисного застосування йому люди не придумали, але і шкоди від лігніна немає. Речовина не отруйна, але жити поруч з її похованнями все одно не варто - вона дуже добре горить.
Трудність отримання з лігнину чогось корисного полягає в розмірах його молекули. Вона дуже велика і, щоб отримати з неї ароматичні вуглеводні, аналогічні тим, яких так багато в нафті, її треба розщепити на «цеглинки». Сучасна хімія це, звичайно, може, але складно і дорого. Взяти готову сировину з нафти набагато дешевше.
Група вчених з американського Університету Вісконсін-Медісон спробувала вирішити цю проблему. В якості помічників ними були залучені бактерії Novosphingobium aromaticivorans, що славляться своїми нетиповими гастрономічними уподобаннями. Спочатку вони були виділені із землі, залитої нафтою, їх вивчення показало, що вони можуть переробляти для своїх цілей найрізноманітніші ароматичні вуглеводні. Їх здібностей вистачило і на лігнін.
Що пристосувати бактерії до справи вчені прибрали з їхнього геному три гени так, щоб один з проміжних продуктів розкладання, який найбільш підходить для людини, став кінцевим. Отримавши його, бактерія відправляє результат назовні і переходить до нової дози лігніна.
Кінцевим результатом у цьому дослідженні стала речовина з важкопродуктивною назвою 2-пірон-4,6-дикарбонова кислота, на щастя для нас, більш відома як PDC. Її можна використовувати для синтезу чого-небудь ще, а можна застосовувати безпосередньо. На даний момент сумарний вихід PDC становить 59% від початкової маси лігніна, на автори вважають, що технологія може бути вдосконалена.
Ознайомитися з подробицями можна в статті, опублікованій в Green Chemistry.