La agricultura y la silvicultura generan aproximadamente 100 millones de toneladas de lignina al año, un subproducto que, hasta ahora, se ha considerado en gran medida un desperdicio. Sin embargo, un nuevo avance en la investigación podría cambiar esta perspectiva, transformando este material en una valiosa fuente de compuestos químicos mediante un enfoque de química verde.
Un enfoque innovador para el aprovechamiento de la lignina
Tradicionalmente, los procesos químicos para la síntesis de compuestos derivados de la lignina dependen de compuestos basados en petróleo y catalizadores de metales pesados, lo que los convierte en métodos no renovables y inherentemente tóxicos. La Dra. Fiona Whelan, microscópica de electrones criogénicos en el Centro de Microscopia de Adelaide, sostiene que este nuevo método catalítico apoyará el desarrollo de «fábricas de enzimas» o biorrefinerías, capaces de convertir la lignina y otros residuos biológicos en un repositorio valioso de productos químicos finos.
La lignina, un polímero que proporciona soporte mecánico en maderas duras y blandas, es uno de los polímeros más abundantes en la Tierra. La identificación de una nueva enzima capaz de descomponer compuestos complejos de lignina abre la puerta a su uso eficiente. Este avance fue publicado en la revista Nature Communications.
El uso de la lignina como materia prima para la producción de compuestos químicos podría contribuir significativamente a la sostenibilidad. Los investigadores han encontrado que un tipo de bacteria del suelo, Amycolatopsis thermoflava, posee enzimas que pueden procesar moléculas de lignina de manera más económica y menos dañina para el medio ambiente, utilizando peróxido de hidrógeno como impulsor de la reacción.
La Dra. Whelan explica que la descomposición biológica de la lignina ocurre en un complejo cuórum microbiano, donde los hongos descomponen los polímeros duros y las bacterias procesan los compuestos más pequeños para obtener energía metabólica. Este enfoque biológico promete ser un cambio radical frente a los métodos actuales que requieren altas temperaturas, presiones, ácidos fuertes y solventes tóxicos, todos ellos perjudiciales para el medio ambiente.
El equipo de investigación ha utilizado esta nueva enzima como modelo para adaptar la actividad impulsada por peróxido de hidrógeno en otras enzimas, con el objetivo de desarrollar futuros enfoques en química verde dirigidos a la generación de compuestos químicos de alto valor para las industrias de sabor, fragancia y medicina.
La posibilidad de convertir un subproducto agrícola en un recurso valioso no solo podría reducir el desperdicio, sino también disminuir la dependencia de los combustibles fósiles, alineándose con los objetivos globales de sostenibilidad y protección del medio ambiente.
Más información:
Alix C. Harlington et al, Structural insights into S-lignin O-demethylation via a rare class of heme peroxygenase enzymes, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57129-6
