Polyméroví chemici z univerzity v holandskom Groningene opísali metódu polymerizácie na báze enzýmu. Podľa ich štúdie v časopise ChemSusChem “enzymatická polymerizácia poskytuje vynikajúcu príležitosť na premenu obnoviteľných zdrojov na polymérne materiály efektívne a udržateľným spôsobom”.
PET sa používa na výrobu šumivých nápojových fliaš, pretože má vynikajúce bariérové vlastnosti, ktoré udržujú šumivosť vo vnútri. “Ale polyméry na báze furánu sú dobrou alternatívou,” hovorí podľa EurekAlert profesorka Katja Loosová, vedúca výskumného tímu.
Furány, ktoré sa vyznačujú aromatickým kruhom so štyrmi atómami uhlíka a jedným atómom kyslíka, môžu byť vyrobené z cukrov odvodených z biomasy a polymerizované na polyetylén 2,5-furandikarboxylát (PEF). Ďalšie kopolyestery môžu byť vytvorené aj z furánov, čo vedie k vzniku plastov s rôznymi vlastnosťami.
Loosová vraví, že hoci sa furány vyrábajú hlavne s enzýmami, pre polymerizáciu sa používajú tie isté procesy, ktoré sa používali pri výrobe PET za posledných 70 rokov, čiže toxické katalyzátory na báze kovu a vysoké teploty, čo nie je veľmi ekologické. Preto spolu s kolegami hľadala alternatívnu metódu polymerizácie, ktorá používa enzýmy. Účinným sa ukázal byť enzým Candida antarctica lipáza B (CALB).
Vedci v práci ďalej vysvetľujú, ako sa CALB a rad furánov a lineárnych monomérov používa na vytvorenie rôznych kopolyesterov. Podarilo sa zvýšiť obsah aromatických jednotiek v polyesterovej zmesi na taký bod, ktorý presahuje vlastnosti PET. Enzymatická polymerizácia sa preto javí ako životaschopná alternatíva k súčasnej katalytickej polymerizácii.
Keďže CALB je enzým komerčne dostupný, je prekvapujúce, že ho nikto doteraz nevyužil na vyhnutie sa procesu toxických katalyzátorov a vysokým teplotám. Loosová to vysvetľuje tým, že väčšina výrobných liniek pre polyesteru je zameraná skôr na použitie zaužívaných, hoci toxických, reakcií ako na enzymatickú alternatívu a zmena výrobnej linky je drahá.
Ale odhliadnuc od vysokých prvotných nákladov Loosová vraví, že “ich enzymatický proces polymerizácie by bol ideálny pre nové spoločnosti pracujúce na ekologických alternatívach k PET”.