در مقالهی قبلی دربارهی یکی از روشهای اصلاح چوب به نام اصلاح شیمیایی صحبت کردیم. در این مقاله یکی دیگر از این روشها یعنی روش اصلاح آنزیمی را مورد بحث قرار میدهیم. در این معرفی با ما همراه باشید.
زمانی که میزان مصرف مواد لیگنوسلولوزی افزایش مییابد و حتی منابع محدود میشوند؛ همچنین وقتی مشکلات فنی بر اثر کاربرد چسبهای مصنوعی مانند فرمالدهید در تخته خرده چوب، تخته فیبر و آنهایی که مشکل نشت دارند به وجود میآید و یا زمانی که مشکلات دفع ضایعات ناشی از ساخت فرآوردهها ایجاد میشود؛ این فکر که سیستمهای طبیعی دخیل در تشکیل چوب بهکار گرفته شوند، به وجود میآید. در واقع این سیستمها آنزیمهای زمان پیوند دادن سلولهای چوبی و بیوسنتز هستند.
همانطور که میدانید کاربرد فرآوردههای مرکب چوبی مخصوصاً تخته فیبر در ساختهای داخل ساختمان و همچنین در تولید مبلمان، فراوان است. همچنین چسبهای سنتزی که در ساخت این فرآوردهها استفاده میشود اکثراً بنیانهای فرمالدهید را دارا میباشند. علاوه بر این، دفع ضایعات این فرآوردهها به صورت سوزاندن امکان پذیر نمیباشد و حتی رها کردن آنها در محیط زیست نیز علاوه بر مشکلساز بودن، پسندیده نیست. در نتیجه روشی مورد نیاز است که مشکل چسبهای سنتزی را نداشته باشد و در زمان ساخت نیز الیاف چوب را به هم پیوند بزند. این روش جدید و طبیعت دوست در ساخت فرآوردههای مرکب چوبی، همان روش اصلاح آنزیمی میباشد.
بهره گرفتن از سیستمهای آنزیمی به کار گرفته شده توسط طبیعت در ساخت و پیوند سلولهای چوبی و دیوارههای سلولی، نتیجهی پیشرفتهای به دست آمده در بیوتکنولوژی میباشد. میتوان گفت رفع مشکلات ضایعات مربوط به این فرآوردهها و جلوگیری از نشت مواد سمی مهمترین اثر استفاده کردن از آنزیمها است.
همانطور که میدانید چوب از سه مادهی اصلی لیگنین، سلولوز و همی سلولوز ساخته شده است که بیشترین مقدار لیگنین در بخش خارجی دیوارهای سلولی میباشد و باعث میشود که سلولها به هم بپیوندند و دیوارههای سلولی مستحکم شوند. به همین دلیل است که برای پیوند دادن الیاف در صنعت ساخت مواد مرکب چوبی میتوان از آنزیم لاکاز (laccase) که پیوند بین دیوارههای سلولی را کاتالیز میکند، استفاده کرد. وقتی که آنزیم لاکاز با اکسیژن ترکیب میشود، لیگنین را اکسیده میکند. همین امر یعنی ترکیب شدن لاکاز با اکسیژن، الکترونها را حذف میکند و رادیکالها را تشکیل میدهد. و چون الکترونها جفتی هستند، رادیکالها هم سعی میکنند جفت شوند و در نهایت نتیجه این میشود که پیوندهای شیمیایی ایجاد شده باعث میشوند چسبندگی بین الیاف مجزا ایجاد شود. همچنین زمانیکه لاکاز برای اکسایش به کار برده میشود سبب میگردد که رادیکالهای پایدار در لیگنین دیواره الیاف ایجاد شوند.
همانطور که مطالعه کردید، معرفی مختصری از روش اصلاح آنزیمی صورت گرفت. روشهای دیگری نیز برای اصلاح چوب وجود دارد که در مقالههای بعدی به شرح آنها خواهیم پرداخت.
نویسنده: پرنیان سیاهوشی
