خانواده‌ی جدیدی از آنزیم‌ها کشف شده است که راهی برای تبدیل زباله‌های گیاهی به محصولات پایدار و با ارزش هم‌چون نایلون، پلاستیک، مواد شیمیایی و سوخت‌ها پیش رو قرار می‌دهد. این گروه از آنزیم‌ها بر روی ساختمان لیگنین فعال هستند که یکی از اجزای اصلی گیاهان است که دانشمندان دهه‌هاست که تلاش می‌کنند راهی برای شکست مؤثر آن پیدا کنند.
آنزیم‌ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند که قادرند واکنش‌های باورنکردنی را انجام داده و برخی از سخت‌ترین پلیمرهای طبیعی و مصنوعی را بشکنند. گیاهان برای محافظت از سلولز حاوی قند خود، مواد پیچیده و تکامل یافته‌ای به نام لیگنین دارند که سلاح کوچک آن‌ها در برخورد با قارچ و باکتری است. با این حال، لیگنین یک منبع بالقوه گسترده از مواد شیمیایی پایدار است، بنابراین اگر بتوانیم راهی برای استخراج و استفاده از این بلوک‌های ساختمانی پیدا کنیم، می‌توانیم محصولات عالی ایجاد کنیم.
لیگنین به عنوان داربست در گیاهان عمل می‌کند و برای تحویل آب اهمیت دارد، هم‌چنین قدرت و دفاع در برابر پاتوژن‌ها را برای گیاه فراهم می‌کند. سلولز و لیگنین جزو غنی‌ترین پلیمرهای زیستی بر روی زمین هستند. موفقیت گیاهان عمدتاً به دلیل ترکیب هوشمندانه‌ی این پلیمرها برای تولید لیگنوسلولوز است.
این تیم تحقیقاتی راهی برای شکستن لیگنین با کمک مواد شیمیایی اولیه یافتند. نتایج آن‌ها مسیری برای ایجاد مواد جدید و شیمیایی مانند نایلون، پلاستیک‌های‌زیستی و حتی فیبر کربن از یک محصول زائد، فراهم کرد.
این کشف هم‌چنین دارای مزایای زیست‌محیطی بسیار است: ایجاد محصولاتی از لیگنین باعث کاهش وابستگی ما به نفت برای تولید محصولات روزمره می‌شود و راه‌های جایگزینی برای سوزاندن آن ارائه می‌دهد که به کاهش میزان انتشار کربن‌دی‌اکسید کمک می‌کند.
نویسنده‌‌ی اول این مقاله می‌گوید: “با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته از کریستالوگرافی اشعه‌ی ایکس در منبع نور الماس سینکروتون تا مدل‌سازی کامپیوتری پیشرفته، ما قادر به درک کارکرد دقیق شاخه‌ی جدیدی از سیستم آنزیمی خواهیم بود.”
این آنزیم یک گروه جدید از آنزیم سیتوکروم P450 است که می‌تواند بسیاری از زیرگروه‌های مختلف مبتنی بر لیگنین را تخریب کند. به این معنی که می‌تواند برای مولکول‌های خاصی به‌طور ویژه طراحی شود و این امکان وجود دارد تا در جهت مشخصی تکامل یابد.
این تحقیق برپایه‌ی مطالعات دیگری است که راهی برای سرعت بخشیدن به تحول این آنزیم یافته‌اند. محققان در حال تلاش برای کشف و تکامل آنزیم‌های حتی سریع‌تر برای تبدیل لیگنین به محصولات پایدار با ارزش هستند.
