Kajian perintis yang diketuai oleh Universiti Chiba telah menonjolkan potensi melanin yang belum diterokai daripada dakwat sotong dalam mencipta polimer terbiodegradasi, memegang janji untuk bahan yang mampan dan masa depan yang lebih hijau.
Dalam kajian terobosan yang diketuai oleh Michinari Kohri, seorang profesor bersekutu dari Sekolah Siswazah Kejuruteraan Universiti Chiba, para penyelidik telah menemui potensi penting melanin sebagai sumber biojisim yang mampan. ini mengkaji, diterbitkan dalam ACS Sustainable Chemistry & Engineering, menganalisis penguraian kimia melanin, terutamanya yang diperoleh daripada kantung dakwat sotong, dan meneroka keupayaannya untuk mensintesis biopolimer yang berharga.
Setiap tahun, kesan buruk aktiviti manusia terhadap alam sekitar semakin ketara. Daripada perubahan iklim kepada pencemaran yang disebabkan oleh mikroplastik, adalah semakin mendesak untuk mencari penyelesaian yang mampan. Kitar semula biojisim telah muncul sebagai bidang penyelidikan yang penting, bertujuan untuk mengubah bahan organik menjadi produk bernilai tinggi seperti biobahan api dan bioplastik. Walau bagaimanapun, sementara biojisim yang berasal dari tumbuhan seperti selulosa telah dikaji secara meluas, potensi melanin - biopolimer yang kompleks dan banyak - telah banyak diabaikan.
“Dari perspektif sumber, melanin yang tertumpu dalam kantung dakwat sotong dan sotong adalah melanin semula jadi yang mudah diperolehi. Tangkapan sotong dan sotong telah meningkat setiap tahun dan berlegar sekitar 3 juta tan sejak beberapa tahun lalu,” kata Kohri dalam Siaran akhbar.
Kenyataan ini menggariskan ketersediaan sedia melanin sebagai bahan mentah untuk amalan mampan.
Pasukan penyelidik mensintesis melanin tiruan daripada polidopamin dan menjalankan satu siri ujian penguraian, diikuti dengan eksperimen analitik yang menyeluruh pada produk yang dihasilkan. Eksperimen ini mendedahkan bahawa kedua-dua melanin tiruan dan semula jadi terurai menjadi derivatif pirol yang mengandungi asid karboksilik, menunjukkan bahawa melanin yang diperoleh daripada pelbagai bahan boleh diperbaharui boleh menjadi prekursor kimia yang berharga.
Mengambil penyiasatan lebih lanjut, pasukan itu mengekstrak melanin semula jadi daripada kantung dakwat sotong. Mereka kemudian menggunakan produk penguraian untuk menyediakan filem dan zarah polimer, menunjukkan potensi kitar semula melanin.
"Memandangkan melanin adalah biojisim semulajadi yang banyak dan akhirnya terdegradasi oleh mikroorganisma, bahan polimer yang dihasilkan menggunakan produk penguraian melanin mungkin juga boleh terbiodegradasi," tambah Kohri.
Penemuan ini penting kerana polimer terbiodegradasi boleh dilupuskan tanpa menyebabkan kemudaratan alam sekitar, yang berpotensi merevolusikan pembangunan bahan lestari.
Implikasi kajian ini adalah meluas. Jika berjaya ditingkatkan, kitar semula melanin boleh membuka jalan kepada amalan mesra alam dan bahan yang selaras dengan prinsip ekonomi bulat.
"Sama seperti penyelidikan mengenai biojisim selulosa telah maju kerana selulosa boleh diekstrak daripada pelbagai tumbuhan yang kurang digunakan, kami berharap usaha kami meningkatkan penggunaan melanin sebagai sumber biojisim," kata Kohri.
Dengan perkembangan yang menjanjikan ini, pintu terbuka untuk penyelidikan dan inovasi lanjut dalam bidang kitar semula biojisim. Penggunaan meluas kitar semula melanin boleh memainkan peranan penting dalam melindungi alam sekitar kita dan memupuk amalan perindustrian yang mampan. Komuniti saintifik dan dunia pada umumnya menantikan langkah seterusnya dalam perjalanan yang menarik ini.