Путь к валоризации лигнина: современные достижения в биоинженерии, биорафинировании и катализе

Лигнин представляет собой распространённый биополимер с высоким содержанием углерода и высокой ароматичностью. Несмотря на его потенциал в качестве сырья для топливной и химической промышленности, лигнин остаётся наименее эффективно используемым среди лигноцеллюлозных биополимеров. Эффективная валоризация лигнина требует тщательной оптимизации множества «верхнеуровневых» (то есть биоинженерии лигнина, выделения лигнина и «каталитической конверсии лигнина на ранних стадиях») и «нижнеуровневых» (то есть деполимеризации и облагораживания лигнина) стадий процесса, что предполагает участие специалистов и использование знаний из широкого спектра научных дисциплин. В этом обзоре представлен анализ современных достижений в области валоризации лигнина «от начала до конца». Особое внимание уделено углублённому пониманию биосинтеза и структуры лигнина, различиям в структуре и химических связях между нативным и техническим лигнином, новым стратегиям каталитической валоризации, а также взаимосвязям между структурой лигнина и эффективностью катализатора.