C'est une substance biodégradable qui sera probablement moins coûteuse à produire à l'aide de micro-organismes que la synthèse d'analogues à partir du pétrole. La matière première est obtenue à partir du bois pour la production de vieux papiers.
En plus de la cellulose, la lignine est présente dans les tissus des arbres, des arbustes et des graminées. C'est un polymère tridimensionnel composé principalement d'un grand nombre de molécules de phénylpropane (C9H10). Dans les usines modernes, il fournit une résistance mécanique en maintenant les fibres de cellulose ensemble et scelle également le corps et ses cellules.
La teneur en lignine varie de 38% dans certains conifères à 20% dans les céréales. Il est obtenu lors de la production de papier et jusqu'à 98% de celui-ci est immédiatement brûlé. Le reste est transformé en briquettes de combustible, voire enfoui dans le sol. Les gens n'en ont pas trouvé une utilisation plus utile, mais la lignine ne cause aucun mal non plus. La substance n'est pas toxique, mais vivre à côté de ses tombes n'en vaut toujours pas la peine - elle brûle très bien.
La difficulté à obtenir quelque chose d'utile de la lignine est la taille de sa molécule. Il est très gros et pour en tirer des hydrocarbures aromatiques, semblables à ceux dont il y en a tant dans le pétrole, il faut le scinder en "briques". La chimie moderne, bien sûr, peut le faire, mais c'est difficile et coûteux. Il est beaucoup moins coûteux de prendre des matières premières finies à partir du pétrole.
Un groupe de scientifiques de l'Université américaine du Wisconsin-Madison a tenté de résoudre ce problème. Ils ont utilisé la bactérie Novosphingobium aromaticivorans, réputée pour ses préférences gastronomiques atypiques, comme assistants. À l'origine, ils ont été isolés du sol, inondés d'huile, leur étude a montré qu'ils peuvent traiter une variété d'hydrocarbures aromatiques à leurs fins. Leurs capacités étaient suffisantes pour la lignine.
Pour adapter les bactéries aux affaires, les scientifiques ont retiré trois gènes de leur génome afin que l'un des produits de décomposition intermédiaires, les plus adaptés aux humains, devienne le dernier. L'ayant reçu, la bactérie envoie le résultat à l'extérieur et procède à une nouvelle dose de lignine.
Le résultat final de cette étude était un composé avec le nom difficile à prononcer acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique, heureusement pour nous mieux connu sous le nom de PDC. Il peut être utilisé pour synthétiser autre chose, ou il peut être appliqué directement. Pour le moment, le rendement total de PDC est de 59% de la masse originale de lignine, les auteurs estiment que la technologie peut être améliorée.
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Voir un article publié dans Green Chemistry pour plus de détails.
Sergey Sysoev
