一種新型酵素可以透過基於過氧化氫的綠色加工方法將木質素廢物轉化為有價值的化學品，為基於石油的方法提供了一種更清潔、可持續的替代方案。木質素是林業生產的副產品，源自於植物，目前約有98%被丟棄。然而，一種新發現的酵素或許能夠利用環保的綠色化學方法，從這些廢棄物中高效提取有價值的分子。

新發現的酵素以粉紅色突出顯示。圖片來源：阿德雷德大學

這些提取的分子可作為香水、調味品、燃料和藥品等產品的組成部分，將大量未使用的廢物流轉化為寶貴的資源。

阿德萊德大學阿德萊德顯微鏡中心低溫電子顯微鏡專家Fiona Whelan 博士表示：「合成此類化學品的傳統化學工藝依賴石油基起始化合物和重金屬催化劑，這使得它們成為不可再生且具有內在毒性的工藝。」她的研究成果發表在《自然通訊》雜誌上。

“這種新的催化處理方法將支持其他新的綠色化學’酶工廠’或生物精煉廠的開發，將木質素和其他生物廢物流轉化為寶貴的精細化學品庫。”

木質素是硬質聚合物的名稱，它在硬木和軟木材中起著機械支撐的作用，是地球上最豐富的聚合物之一。農業和林業每年產生約1 億噸廢棄木質素，但這些木質素可以轉化為目前從化石燃料中獲得的化學品的有前景的可再生和可持續原料。

「利用木質素的策略涉及化學和生物過程的結合，」該大學物理、化學和地球科學學院副教授史蒂芬貝爾說。 「使用高溫、高壓、強酸和有毒溶劑來分解廢物流中的聚合物。然後，廢物中有價值的化合物會被提取出來，並在高於400°C的溫度下進行進一步的化學處理，以『增值』木質素。這些工藝成本高昂，而且對環境有害。」

硬木木質素有兩種關鍵化學成分，需要加工才能製成有用的化合物。

研究人員先前發現了一種可用於分解其中一種化合物的酶，這種化合物也存在於軟木中，但尚未發現可以利用第二種更複雜的硬木化合物（約佔廢料的50%）的生物分解過程。

Whelan說：「木質素的生物分解發生在複雜的微生物群體中，真菌酶可能會分解堅硬的聚合物，而細菌則會吸收不活潑的較小化合物並對其進行加工以獲取代謝能量。縱觀微生物界，我們發現一種土壤細菌，Amycolatopsis Thermoflava，含有可以廉價地處理木質素分子的酶，利用過氧化化物來反應

研究團隊以這種新酶為模型，將過氧化氫驅動的活性改造到其他酶中，以產生未來的綠色化學方法，用於生產用於香精、香料和藥物化學工業的高價值化學品。

編譯自/ ScitechDaily