Le café et le thé sont deux des boissons les plus populaires dans le monde. La consommation intensive de ces boissons produit de grandes quantités de marc de café et de feuilles de thé, qui sont généralement jetées comme déchets. Ces ressources de biomasse inutilisées, cependant, ont le potentiel de produire plusieurs produits chimiques utiles. Le thé et le café contiennent un groupe de composés appelés polyphénols, qui peuvent produire du peroxyde d’hydrogène (H2O2).
H2O2 a beaucoup de valeur industrielle; ce produit chimique joue un rôle critique dans l’oxydation de plusieurs composés. Le processus d’oxydation est généralement catalysé par une enzyme appelée peroxygénase P450, mais il ne peut se produire que si H2O2 est présent. Ces réactions d’oxydation sont utilisées pour produire de nombreux produits chimiques remarquables. Maintenant, H2O2 est actuellement produit par une méthode non durable appelée le procédé à l’anthraquinone, qui est non seulement énergivore mais produit également beaucoup de déchets, soulignant la nécessité d’une alternative plus verte et respectueuse de l’environnement. Bien qu’il existe d’autres méthodes qui utilisent des enzymes ou de la lumière pour produire H2O2, ceux-ci sont coûteux car ils nécessitent des catalyseurs et des réactifs supplémentaires.
Gardant ces problèmes à l’esprit, un groupe de scientifiques japonais – dont le professeur associé Toshiki Furuya et M. Hideaki Kawana de l’Université des sciences de Tokyo, et le Dr Yuki Honda de l’Université des femmes de Nara, au Japon – a trouvé une autre façon de produire H2O2. Leur produit provient d’une source improbable – les restes de thé et de café infusés, appelés marc de café usé (SCG) ou résidus de feuilles de thé (TLR) !
« Compte tenu de leur teneur en polyphénols, nous avons prédit que le SCG et le TLR pourraient être utilisés pour produire du peroxyde d’hydrogène », explique le Dr Furuya. Prouvant que leur prédiction est vraie, leur étude – publiée dans ACS Omega le 1er juin 2022 – détaille leur production réussie de H2O2 utilisant ces ressources de biomasse sous-utilisées.
La méthode de production de l’équipe consistait à ajouter du marc de café et des feuilles de thé à un tampon de phosphate de sodium, puis à incuber cette solution tout en la secouant. En présence du tampon, SCG et TLR ont interagi avec l’oxygène moléculaire pour produire H2O2.
L’équipe a également exploré la portée de l’utilisation de ce H2O2 pour synthétiser d’autres produits chimiques d’importance industrielle. Le H nouvellement synthétisé2O2 aidé à la production du bleu de Russig. De plus, en présence de peroxygénase (une enzyme qui catalyse une réaction d’oxydation à l’aide de H2O2), H dérivé du TLR et du SCG2O2 a été autorisé à réagir avec une molécule appelée styrène pour produire de l’oxyde de styrène – qui a plusieurs applications en médecine – et un autre composé utile, le phénylacétaldéhyde.
Ces résultats prouvent que la nouvelle approche de l’équipe consistant à utiliser SCG et TLR pour produire H2O2 s’est avéré simple, rentable et respectueux de l’environnement, par rapport au procédé traditionnel à l’anthraquinone. Saluant ces résultats prometteurs, le Dr Furuya déclare : « Notre méthode peut être utilisée pour produire du peroxyde d’hydrogène à partir de matériaux qui auraient autrement été jetés. Cela pourrait en outre aboutir à de nouvelles façons de synthétiser des produits chimiques industriels comme l’oxyde de styrène, ouvrant de nouvelles applications ressources de biomasse inutilisées.
Ces découvertes ouvrent ainsi une nouvelle voie vers la production durable de H2O2des sources les plus inattendues : les déchets de thé et de café !
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université des sciences de Tokyo. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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