Od invazivnih rastlin do zanimivih kemikalij in materialov

Jernej Iskra, FKKT UL

Globalne podnebne spremembe se različno odražajo v lokalnih okoljih. Skupna točka vseh je povečanje toplogrednih plinov v ozračju kot posledica človekove dejavnosti (fosilna goriva…). Vse večja ozaveščenost o problematiki okolja pa usmerja raziskave proti okolju nevtralnim rešitvam. Ena izmed glavnih smeri raziskav je pridobivanje materialov in uporabnih kemikalij iz naravnih virov. Pri tem je potrebno upoštevati, da pri njihovem izrabljanju ne vplivamo negativno na ekosistem. Hkrati pa je pomembno, da je vira rastlinske biomase v naravi dovolj in na voljo skozi vse leto. V okviru našega raziskovalnega dela se ukvarjamo z biomaso in raziskujemo možnost njene pretvorbe v koristne namene in sicer po principu krožnega gospodarstva. Zaradi zgoraj omenjenih zahtev predstavljajo invazivne tujerodne rastline zanimiv izziv – na eni strani so zelo uspešne kot vir biomase, na drugi pa predstavljajo ekološki problem. Invazivne tujerodne rastline so rastline, ki se razmnožujejo in razraščajo izven njihovega območja naravne razširjenosti. Do njihovega širjenja lahko pride zaradi človekovega posrednega ali neposrednega vpliva. Invazivne tujerodne rastline lahko s svojim širjenem ogrožajo ekosisteme, habitate, zdravje ljudi, gospodarstvo ter biotsko raznovrstnost, hkrati pa lahko izpodrivajo naše domorodne rastline. Vedno večji problem postajajo tudi v Sloveniji in jih je potrebno načrtno odstranjevati. Trenutno se jih lahko znebimo le s sežiganjem. Glavni gradniki rastlinske biomase so celuloza, hemiceluloza, lignin in sekundarni metaboliti. Med slednje spadajo tudi barvila in ker nas zanimajo naravna barvila, smo raziskave usmerili na štiri invazivne rastline: japonski dresnik (Fallopia japonica), octovec (Rhus typhina), žlezava nedotika (Impatiens glandulifera) in zlata rozga (kanadska – Solidago canadensis in orjaška – Solidago gigantea). Pokazal bom, kako lahko uporabimo naravna barvila za vključevanje v barvne prevleke za različne materiale in kako lahko s spremembami v njihovi strukturi spreminjamo njihove barve, fizikalno-kemijske lastnosti in tudi biološko učinkovitost proti bakterijam in virusom. Raziskujemo pa tudi pretvorbe celuloze in lignina in v sklopu teh raziskav bomo pokazal, kako lahko pretvorimo lignin v vanilin in druge aromatske spojine ter kako lahko modificiramo celulozo v zanimive materiale.