В журнале Nature Communications опубликована статья, описывающая создание учеными из Университета Вашингтона, США, искусственного фермента, способного разлагать лигнин, твердую и стойкую часть древесины. Лигнин ранее нашел применение в производстве “зеленого” керосиноподобного реактивного топлива и может быть использован в качестве возобновляемого источника энергии и материалов, поскольку является вторым по распространенности возобновляемым источником углерода на Земле. Он придает жесткость растительным клеткам и составляет 20-35% от веса древесины.
Лигнин обычно удаляют в процессе производства бумаги, поскольку он придает бумаге желтоватый оттенок. Полученный таким образом лигнин сжигают для получения электроэнергии или используют в качестве топлива.
В природе лигнин расщепляется определенными бактериями и грибами с помощью вырабатываемых ими ферментов. Использование ферментов для расщепления лигнина в промышленных целях было бы более экологичным, чем применяемые в настоящее время химические методы.
Однако использование природных ферментов дорого и неэффективно, поскольку они нестабильны и быстро разрушаются. Ученые создали биофермент, он разлагает природный лигнин с образованием соединений, которые можно использовать в качестве биотоплива или сырья для химической промышленности.
Для этого ученые заменили пептиды, содержащиеся в природных ферментах, белковоподобными молекулами – пептидами. Эти пептиды самособирались в наноразмерные кристаллические трубки и листы, которые были довольно стабильны и эффективно работали в реакциях разложения лигнина. Процесс разложения происходил при температуре до 60 °C, что привело бы к разрушению природного фермента.
Предполагается создать новые версии фермента с повышенным уровнем активности, которые были бы эффективны в промышленном производстве.
