Etude de l'action d'une bilirubine oxydase sur la lignine kraft en milieu alcalin : caractérisations et étude de modèles.

Study of the action of a bilirubin oxidase on kraft lignin in alkaline media: characterizations and model study

• Auteur / Autrice : Lou Delugeau
• Direction : Frédéric Peruch, Stéphane Grelier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Inscription en doctorat le 04/10/2021
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques

Mots clés

Mots clés libres

Lignine

Polymérisation

Enzymes

Lignin

Polymerization

Enzymes

Résumé

La lignine est le biopolymère aromatique le plus abondant sur Terre, mais son hétérogénéité et sa faible solubilité dans les solvants usuels en limitent la valorisation. Cependant, de nombreux efforts de recherche se concentrent sur la valorisation enzymatique de la lignine. Dans ce travail, une fraction de lignine Kraft soluble dans l'eau à pH neutre a été obtenue après traitement enzymatique par la bilirubine oxydase (BOD). La BOD est une enzyme oxydase multicuivre active à pH 10, où la lignine Kraft est soluble. Cette fraction soluble obtenue est utilisée par un partenaire du projet pour filer des fibres de carbone. Dans ce projet de thèse, les modifications structurelles induites sur la lignine Kraft Indulin AT, ainsi que sur des modèles de type monomères, oligomères et polymères, ont été analysées. L'effet du tampon borate à pH 10 sur des structures biphényles a été mis en évidence. La capacité de couplage oxydant de la BOD en milieu alcalin a été démontré, menant à la dimérisation des modèles phénoliques et à la polymérisation de la lignine Kraft.

Lignin is the most abundant aromatic biopolymer on Earth, but its heterogeneity and poor solubility in common solvents limit its valorization. However, significant research efforts are focused on enzymatic lignin valorization. In this study, a water-soluble fraction of Kraft lignin was obtained after enzymatic treatment with bilirubin oxidase (BOD), a multicopper oxidase active at pH 10, where Kraft lignin is soluble. This fraction is used by a project partner to spin carbon fibers. Structural modifications in Kraft Indulin AT lignin, along with monomeric, oligomeric, and polymeric models, were analyzed, demonstrating oxidative coupling, phenolic dimerization, and lignin polymerization.