Des chercheurs de l'Université Aalto et de l'Université York ont ​​réussi à créer une structure composite hydrofuge à partir de particules de lignine, dans lequel les enzymes ou les biocatalyseurs peuvent être séparés de l'eau environnante. La percée a été accomplie lorsque les chercheurs ont découvert que, en régulant la charge de surface des particules de lignine simples, les enzymes peuvent être amenées à adhérer à la surface des particules. En tant que matériau supportant la structure, ils ont utilisé un polymère naturel isolé à partir d'algues.

Le point de départ de la recherche était la nécessité d'utiliser la lignine, un sous-produit de l'industrie de la pâte à papier, pour les nouveaux, des fins à grande échelle. Les chercheurs ont été surpris de découvrir que, lors de son introduction, les particules de lignine ont multiplié l'efficacité enzymatique et permis le recyclage de l'enzyme dans une réaction de synthèse qui ne se produirait pas autrement dans l'eau.

« La beauté de cette méthode réside dans sa simplicité et son évolutivité. Nous sommes déjà capables de fabriquer des particules de lignine par lots de plusieurs kilogrammes. nous espérons que cela deviendra une option durable pour l'industrie enzymatique pour remplacer les matériaux fossiles dans les applications techniques, ", explique le chercheur postdoctoral Mika Sipponen.

La lignine multiplie non seulement l'efficacité enzymatique, il montre également de bons résultats par rapport aux substances actuellement sur le marché, créé à partir de sources non durables. « L'enzyme commerciale que nous utilisons comme référence est fixée à la surface de la résine acrylique synthétique produite à partir de matières premières fossiles. En comparaison, ce nouveau biocatalyseur était au mieux deux fois plus actif, " ajoute Sipponen.

Dans la réaction, l'alcool et l'acide organique créés dans la production de biocarburants ont produit un ester insoluble dans l'eau avec un parfum d'ananas. Le procédé ouvre de nouvelles possibilités pour la production de polyesters biosourcés, également.

« Nous sommes heureux que les années d'investissement dans la recherche sur les particules de lignine commencent à produire des résultats significatifs. Nous envisageons plusieurs utilisations possibles des particules sphériques dans les procédés de chimie verte et le développement de nouveaux matériaux, " déclare la professeure Monika Österberg, responsable de la recherche.

La recherche a été financée par l'Académie de Finlande.

L'article "Nanosphères de lignine confinées spatialement pour la synthèse d'esters biocatalytiques en milieu aqueux" a été publié dans Communication Nature .