RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Papirnica Vevče; Biomatt 90 g/m 2 35 ¡ | Pomlad 2022 | 27 | L Analiza spodbujevalcev eko-inovacij z vidika krožnega gospodarstva Analysis of eco-innovation drivers from a circular economy perspective IZVLEČEK Sodobni poslovni svet se sooča z izzivom prehoda od tradicionalnih inovacij k eko- inovacijam. Organizacije se morajo zavedati pomena okolja pri vseh vidikih inovacij. Namen tega prispevka je na podlagi pregleda obstoječe literature in empirične raziskave proučiti glavna gonila pobud za krožno gospodarstvo in eko-inovacije, še zlasti z vidika izzivov, s katerimi se podjetja soočajo pri izvajanju pobud za krožno gospodarstvo, ter ovire, s katerimi se podjetja soočajo pri spodbujanju razvoja eko-inovacij. Konceptualni model razumevanja dejavnikov eko-inovacij je oblikovan na podlagi predhodnih raziskav in preverjen z empirično študijo. Empirična raziskava je omejena na proučevanje dejavnikov eko-inovacij v 40 slovenskih podjetjih. Ugotovitve, ki izhajajo iz prispevka, tvorijo osnovo za prihodnje aktivnosti na področju razvoja in implementacije koncepta krožnega gospodarstva kot tudi spodbujanje eko-inovacij. Ključne besede: krožno gospodarstvo, eko-inovacije ABSTRACT Today’s business world faces a challenge of the shift from traditional innovation to eco-innovation. Companies must recognise the importance of the environment in every aspect of innovation. The purpose of this paper is to derive the drivers of eco-innovation from a review of the existing literature and an empirical study to create an understanding of the organisation targeting eco-innovation. The objective of this paper is, therefore, to identify the key drivers of eco-innovation and their main barriers. A conceptual model for understanding the drivers of eco- innovation is developed based on previous research and validated through an empirical study. The empirical study is limited to the examination of eco-innovation drivers in 40 Slovenian companies. The results of the study form the basis for future activities in the development and implementation of the concept of circular economy and the promotion of eco-innovation. Keywords: circular economy, eco-innovation Matjaž MALETIČ, Boris STOJIĆ, Damjan MALETIČ 1 ritev in uvajanje organizacijskih sprememb, prav tako pomembna. Eko-inovacije so mnogim or- ganizacijam priložnost, da povečajo svojo kon- kurenčnost in so ključne, da krožno gospodar- stvo spremenijo v resničnost. Akcijski načrt za spodbujanje eko-inovacij, je zato pomemben element okvira evropske politike za trajnostno potrošnjo in proizvodnjo [9]. Eko-inovacije z razvojem prispevajo k trajnostni izboljšavi okolja in lahko vključujejo ne le okolju prijazne iz - delke, postopke in storitve, ampak tudi sisteme organizacijskega upravljanja. Vključujejo spre- membo funkcionalnosti, ki se zahteva pri novih izdelkih, in spremembo poslovnega modela. Ta- ko niso le vplivi na okolje, ampak tudi družbeni vplivi [10]. Na akademski ravni se inovacije večinoma dojemajo na dva načina [11]: (1) prvi je inova- cija produktov (izdelkov ali storitev), (2) druga pa je inovacija procesa. Pomanjkanje osredo- točenosti in skrbi za okoljsko uspešnost (tj. razmišljanje o življenjskem ciklu, sistem zaprte zanke, izogibanje ali zmanjševanje okoljske obremenitve itd.) z vidika inovativnosti, je bila glavna slabost prejšnjih inovacijskih ciljev. Čeprav eko-inovacije obljubljajo zmanjšanje vpliva na okolje, pa ni jasno, pod kakšnimi po- goji se spodbujajo inovacije za okoljsko traj- nost. V zadnjem času, se veliko podjetij, v različnih panogah ukvarja s problematiko eko- inovacij [12]. Slednje močno pridobiva na po- zornosti, še zlasti z vidika ustvarjanja vrednosti za različne deležnike. Pravzaprav se povezava med eko-inovacijami in uspešnostjo podjetja, pokaže pri zmanjšanju okoljskih tveganj, zmanjšanju stroškov, povečanju prodaje z ra- zličnimi izdelki, izboljšanjem stopnje dobička, izboljšanjem vrednosti blagovne znamke in dvigu ugleda podjetja [13]. 2 METODOLOGIJA Pri oblikovanju raziskovalnega pristopa smo sledili preteklim raziskovalnim priporočilom [14]. Pri tem smo upoštevali korake oblikovanja raziskovalnega problema, metodologijo prido- bivanja preliminarnih izsledkov iz literature, kot tudi metodologijo analize in interpretacije po- datkov. V raziskavi nas je zanimalo stanje v sloven- skih podjetjih z vidika eko-inovacij in krožnega gospodarstva. Predvsem smo želeli ugotoviti, katera so glavna gonila pobud za eko-inovacije in kateri so ključni izzivi, s katerimi se podjetja soočajo pri spodbujanju razvoja eko-inovacij. Raziskava temelji predvsem na primerjavi po- datkov, pridobljenih z našim vprašalnikom in podatki, ki so javno dostopni. Mednje sodijo analize in rezultati domačih in tujih študij, ki so se osredotočali na podobno tematiko [14-18]. 1 UVOD Za krožno gospodarstvo (KG) lahko rečemo, da je to gospodarstvo, ki je obnovitveno in re- generativno po svoji zasnovi ter si prizadeva ohraniti izdelke, sestavne dele in materiale čim bolj in čim dlje časa uporabne in hkrati ohranjati visoko vrednost [1]. Z ohranjanjem vrednosti in ohranjanjem materialov v obtoku, se KG obrav- nava kot način za zmanjšanje naše odvisnosti od pridobivanja materialov in kot pogoj za na- daljevanje sedanjega načina življenja. Zato je potrebno osvetliti pomembnost vključevanja načel KG v vse poslovne discipline [2]. KG je običajno predstavljeno s povprečjem štirih zank okrevanja (4R) [3], tj. štirih R (zmanjšanje, po- pravilo, ponovna izdelava in recikliranje). Dejav- nosti KG se osredotočajo izključno na eno od treh ravni [4]: (1) makro raven, ki se osredotoča na regije, mesta, občine ali province; (2) mezo raven, ki se osredotoča na eko-industrijska omrežja, kjer odpadki (material ali energija) iz enega podjetja, postanejo surovina za drugo podjetje; in (3) mikro raven, ki se osredotoča na izboljšanje okoljske uspešnosti posamezne or- ganizacije, na primer z zmanjšanjem porabe vi- rov, odpadkov ali razvoju okolju prijaznejših iz- delkov [5]. Uvedba koncepta KG lahko organi- zacijam omogoči prehod z linearnega modela k modelu zaprte zanke, vendar so se dosedanja prizadevanja na mikro ravni, v pretežni meri osredotočila na podjetja, katerih dejavnost je povezana s področji, kot je to odpadna hrana, nevarni odpadki, plastični odpadki, recikliranje kritičnih surovin, nezakonite pošiljke odpadkov in recikliranje fosforja [5, 6-7]. Za prehod v KG so potrebne eko-inovacije, ki bodo zaprle zanko življenjskega cikla iz del - kov, omogočale razvoj okolju prijaznih produk- tov ter podprle reševanje potreb po okoljski od- pornosti, kljub prisotni težnji po gospodarski ra- sti [8]. Eko-inovacija je lahko ideja za nov zagon izdelka, kot tudi za izboljšanje obstoječega pro- cesa. Eko-inovacije so osredotočene na novo tehnologijo, vendar pa sta ustvarjanje novih sto- 1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za organizacijske vede, Kidričeva cesta 55a, SI-4000 Kranj RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Papirnica Vevče; Biomatt 90 g/m 2 36 ¡ | Pomlad 2022 | 27 | L Zgoraj omenjene raziskave so bile tudi v pomoč pri oblikovanju anketnega vprašalnika, ki je vključeval naslednje sklope: Značilnosti podjetja, vključno z velikostjo 1. in starostjo; Ključna gonila pobud za krožno 2. gospodarstvo; Ključne ovire pri spodbujanju krožnega 3. gospodarstva; Ključni dejavniki spodbujanja eko-inovacij; 4. Ključne ovire pri spodbujanju razvoja 5. eko-inovacij; Kazalniki učinkovitosti in uspešnosti. 6. Pri večini trditev smo uporabili 7-stopenj- sko Likertovo lestvico (1 - sploh se ne strinjam do 7 - popolnoma se strinjam). Raziskava je bila izvedena z uporabo spletnega anketnega orodja 1KA (https://www.1ka.si/). Zbiranje po- datkov je potekalo v decembru 2020. 3 REZULTATI 3.1 Značilnosti vzorca V raziskavo je vključenih 40 slovenskih pod- jetij. Med anketiranimi podjetji, kot prikazuje Preglednica 1, prevladujejo srednje velika pod- jetja, in sicer s kar 39 %, s 25 % sledijo mala podjetja z do 50 zaposlenimi, visok pa je bil tudi odstotek mikro podjetij, ki znaša 23 %. Naj - manj anketiranih podjetij je bilo velikih podjetij z nad 250 zaposlenimi, ki predstavljajo 13 % anketirancev. 3.2. Dejavniki spodbujanja in ovire pri uvajanju eko-inovacij V nadaljevanju so prikazani rezultati raziska- ve, in sicer opisne statistike za ključne dejavnike spodbujanja eko-inovacij (Preglednica 2) in opi- sne statistike za ključne ovire pri spodbujanju razvoja in uvajanja eko-inovacij (Preglednica 3). Pri opisnih statistikah je prikazana povprečna vrednost posamezne trditve ter pripadajoči eno- stranski t-test, s katerim smo preverjali, če je povprečna vrednost statistično značilno višja od testne vrednosti 4. Z največjo povprečno oceno 5,3 so anketi- rana podjetja kot najbolj pomemben dejavnik označila strinjanje z davčnimi ugodnostmi za inovacije in okolju prijazne izdelke. Glede na to, da so v predhodnih vprašanjih izpostavili izziv financiranja, ne preseneča, da bi z manjšimi davki oziroma olajšavami, lahko znatno prispe- vali k večji usmerjenosti v razvoj eko-inovacij. Prav tako pomemben dejavnik so vire, ki jih fi- nancira država, označili z visoko povprečno oce- Število zaposlenih Delež (v %) Starost podjetja v letih Delež (v %) manj kot 10 zaposlenih 23 Do 5 let 18 od 11 do 50 zaposlenih 25 Od 6 do 10 let 5 od 51 do 250 zaposlenih 39 OD 11 do 15 let 5 251 ali več zaposlenih 13 Od 16 do 20 let 14 Od 21 do 25 let 8 Nad 26 let 50 Preglednica 1. Demografske značilnosti sodelujočih podjetij Preglednica 2: Ključni dejavniki spodbujanja eko-inovacij Opomba: *statistično značilno pri stopnji 0,05 Ključni dejavniki spodbujanja eko-inovacij Povprečje t (p) Okoljska politika in zakonodajna reforma 5,1 2,63 (0,003)* Viri, ki jih subvencionira država. 5,2 2,869 (0,002)* Davčne ugodnosti za inovacije in okolju prijazne izdelke. 5,3 3,108 (0,001)* Razvijanje odnosov z dobavitelji in poslovnimi partnerji v oskrbovalni verigi. 4,8 1,912 (0,016)* Aktivno razvijanje sodelovanja s sekundarnimi deležniki (nevladne organizacije, poslovna združenja, mediji ipd.). 4,3 0,717 (0,119)* Zahteva vlagateljev po ohranjanju donosnosti. 4,6 1,434 (0,040)* Ugled zaposlenih z večjo okoljsko zavestjo. 4,6 1,434 (0,040)* Zavezanost vodstva organizacije, ki področje eko-inovativnosti umešča v strateški nivo. 4,8 1,912 (0,016)* Politika nagrajevanja zaposlenih v skladu z realizacijo pobud okoljskih izboljšav. 4,6 1,434 (0,040)* Voditelji podjetja vidijo okolje kot dejavnik strateškega pomena. 4,7 1,673 (0,026)* Podjetje ima človeške vire za razvoj eko-inovacij. 4,6 1,434 (0,040)* Podjetje ima pogoje za vgradnjo in spretnosti prilagajanja za prevzem novih okoljskih tehnologij. 4,5 1,195 (0,060)* Vzpostavitev sodelovanja in strateškega povezovanja z drugimi organizacijami. 4,5 1,195 (0,060)* Jasno opredeljena strategija in akcijski načrt doseganja ciljev eko-inovativnosti v organizaciji. 4,8 1,912 (0,016)* Prehod na tržišča, kjer prevladujejo okolju prijazni izdelki in storitve. 4,9 2,151 (0,009)* no 5,2. Za njima sledita dejavnika s povprečno oceno 5,1, ki se navezujeta na predpise, ki so pomembni za nadzor obremenjevanja okolja ob koncu proizvodnega procesa in predpise, ki podjetju zlužijo kot vodilo za inovacije, učenje in spreminjanje svojih praks. Podjetja se zave- dajo, da so predpisi pomembni, predvsem z vidika, da ima lahko več zaposlenih vpogled v smernice in cilje podjetja s področja eko-ino- vacij. Kar podjetja dodatno motivira pri spod- bujanju eko-inovacij, so prehodi na tržišča, kjer prevladujejo okolju prijazni izdelki in storitve. Ta dejavnik je dobil povprečno oceno strinjanja 4,9, pri katerem pa je kar 17 % podjetij ozna - čilo popolno strinjanje. Očitno gre za pokazatelj zavednosti podjetij, da če želijo ohraniti oz. po- večati konkurenčno prednost, morajo sodelo - vati na trgih, kjer prevladujejo potrošniki, ki si želijo ekološko pridelanih izdelkov. Z enako povprečno oceno 4,8 so podjetja ocenila tri dejavnike. Razvijanje odnosov z dobavitelji in po slovnimi partnerji v oskrbovalni verigi, saj lah- ko s skupnimi močni in skupnim vlaganjem v razvoj eko-inovacij hitreje in lažje razvijemo nov proizvod, oblikujemo nov proces itd. Koristi ob tem so seveda obojestranske. Zavezanost vod- stva organizacije, ki področje eko-inovativnosti umešča v strateški nivo, je anketirancem prav tako zelo pomembna, saj je vodstvo tisto, ki na koncu razporeja vire in odloča o kratkoročnih in dolgoročnih aktivnostih, ciljih podjetja. Prav tako morata biti jasno opredeljena strategija in akcijski načrt doseganja ciljev eko-inovativnosti v organizaciji, po katerih se vodstvo in zaposleni tekom razvoja lahko orientirajo. Z nekoliko manjšo povprečno oceno 4,6 so podjetja ozna- čila dejavnike, kot je zahteva vlagateljev po ohranjanju donosnosti, politika nagrajevanje za- poslenih v skladu z realizacijo pobud okoljskih izboljšav in da ima podjetja dovolj človeških virov za razvoj eko-inovacij. S povprečno oceno 4,5 sta ocenjena dejavnika, da ima podjetje po- goje za vgradnjo in spretnosti prilaganja za prevzem okoljskih tehnologij ter vzpostavitev sodelovanja in strateškega povezovanja z dru- gimi organizacijami. Najmanj pomemben dejav- nik se je anketirancem s povprečno oceno 4,3 zdelo aktivno razvijanje sodelovanja s sekundar- nimi deležniki, kot so nevladne organizacije, po- slovna združenja, mediji ipd. V nadaljevanju nas je zanimalo, s katerimi ovirami se podjetja v največji meri soočajo pri spodbujanju razvoja eko-inovacij. Rezultati ra- ziskave so prikazani v Preglednici 3. RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Papirnica Vevče; Biomatt 90 g/m 2 37 ¡ | Pomlad 2022 | 27 | L Po pričakovanjih je na prvem mestu z naj- višjo povprečno oceno 5,3 ovira visokih inve- sticijskih stroškov. Pri omenjeni oviri, je kar 20 % anketirancev označilo najvišjo stopnjo stri- njanja, kar za mnoga podjetja predstavlja zelo visoko oviro, da bi lahko začela z večjimi pre- miki v smeri razvoja eko-inovacij. Mednje naj- verjetneje spadajo podjetja manjših velikosti, ki jih je tudi največ v zbranem vzorcu, medtem ko predvidevamo, da večjim podjetjem inve- sticijski stroški ne predstavljajo večjih težav. Na drugem mestu se s povprečno oceno 5,2 na- haja pomanjkanje modelov zrelosti eko-ino- vacij ter na tretjem mestu s povprečno oceno strinjanja 5,1 pomanjkanje standardiziranih metod za ocenjevanje zrelosti eko-inovacij. Ravno oviro 'pomanjkanje modelov, osredo- točenih na celostno in sistemsko vključevanje eko-inovacij', so anketiranci označili prav tako z visoko povprečno oceno 5. Očitno pa mno- gokrat v podjetju primanjkuje ustreznih virov in pobud, tako s strani zaposlenih kot z vod- stvene strani, saj je tudi ta ovira dobila pov- prečno oceno 5. Ker mnogo podjetij do sedaj razvoju eko-inovacij ni posvečalo veliko pozor- nosti, je mogoče zaznati pomanjkanje kom- petentnosti uporabe metod in orodij s tega področja. Kot nekoliko manjše ovire so anke- tiranci s povprečno oceno 4,6 označili po- manjkanje strategij in pravočasno vizijo trajnostnega razvoja, pomanjkanje kulture (vrednote in organizacijske klime) inovacij in trajnost ter osredotočenost na kratkoročne cilje in strategijo njihovega doseganja. Kot najmanj pomembno oz. pogosto oviro, so podjetja označila konflikte med strukturo in strategijo in neučinkovito upravljanje. 4 SKLEPNE UGOTOVITVE Ob teoretičnem pregledu oz. študiji litera- ture hitro ugotovimo, da so eko-inovacije ena od rešitev na poti k zelenemu gospodarstvu [16]. Predhodne raziskave odpirajo diskusijo glede pomembnosti eko-inovacij za gospo- darsko rast ter nenazadnje poudarjajo tudi pomembnost, tako naložb v raziskave in raz- voj, kot tudi dopolnilne naložbe v osnovna sredstva, kot ključne dejavnike eko-inovacij [20]. Eko-inovacije so v središču strategije Evropa 2020: Strategija za pametno, trajno- stno in vključujočo rast, predvsem zaradi potenciala za reševanje nekaterih ključnih druž benih vprašanj, povezanih z okoljem ter potenciala za izboljšanje konkurenčnosti, pro- duktivnosti in rasti EU [20]. Ključne ugotovitve raziskave so strnjene v Preglednici 4. V zaključnih argumentih lahko izpostavimo pomembnost celovitega in siste- matičnega pristopa h KG in eko-inovacijami. Slednje je potrebno tako na mikro ravni, kot tudi na mezo in makro ravni, kje je potrebno kontinuirano in sistematično spodbujati pod- jetja pri prehodu v KG, še zlasti z intenzivnej- šim uvajanjem eko-inovacij. Zdi se, da se pojavlja soglasje, da čeprav je veliko tehničnih in regulativnih izzivov, so resni- čne ovire pri spodbujanju krožnega gospodar- stva, kot tudi eko-inovacij, kulturne in finančne in tržne narave, kot je to na primer pristop pod- jetja do sodelovanja z deležniki in težave pri do- kazovanju močnih poslovnih razlogov za krožne modele in eko-inovacije [2, 21]. Z vidika omejitve raziskave lahko izposta- vimo velikost vzorca, saj le-ta ni dovolj velika, da bi rezultate analize posplošili na celoten slovenski gospodarski sistem. V prihodnjih ra- ziskavah, bi tudi bila smiselna primerjalna ana- liza podjetij s proizvodno dejavnostjo in podjetij s storitveno dejavnostjo. LITERATURA [1] MACARTHUR, Ellen. Towards a circular economy: business rationale for an accelerated transition. Dostopno na spletu: https://ellenmacarthurfoundation.org/towards-a- circular-economy-business-rationale-for-an-accel erated-transition. [2] HART, J., ADAMS, K., GIESEKAM, J., TINGLEY, D. D. in POMPONI, F. Barriers and drivers in a circular economy: the case of the built environment. Procedia Cirp, 2019, vol. 80, str. 619-624. [3] URBINATI, A., CHIARONI, D. in CHIESA, V. Towards a new taxonomy of circular economy business models. Journal of Cleaner Production, 2017, vol. 168, str. 487-498. [4] YUAN, Z., BI, J. in MORIGUICHI, Y. The circular economy: A new development strategy in China. Journal of Industrial Ecology, 2006, vol. 10, št. 1‐2, str. 4-8. [5] BARREIRO‐GEN, M. in LOZANO, R. How circular is the circular economy? Analysing the implementation of circular economy in organisations. Business Strategy and the Environment, 2020, vol. 29, št. 8, str. 3484-3494. [6] BASSI, F. in DIAS, J. G. The use of circular economy practices in SMEs across the EU. Resources, Conservation and Recycling, 2019, vol. 146, str. 523-533. [7] ORMAZABAL, M., PRIETO-SANDOVAL, V., PUGA-LEAL, R. in JACA, C. Circular economy in Spanish SMEs: challenges and opportunities. Journal of Cleaner Production, 2018, vol. 185, str. 157-167. Ključni spodbujevalci naše raziskave - Zmanjševanje stroškov. - Večji prihodki. - Povpraševanje strank. - Okoljski predpisi in zakoni. - Ugled podjetja. - Viri, ki jih subvencionira država. - Davčne ugodnosti za inovacije in okolju prijazne izdelke. - Prehod na tržišča, kjer prevladujejo okolju prijazni izdelki in storitve. Ključni spodbujevalci tujih raziskav - Zmanjševanje stroškov. - Povečanje dobička. - Načelo poslovanja. - Zmanjšanje materialnih stroškov. - Boljši odnosi z deležniki, kot so lokalne skupnosti, regulatorji in interesne skupine. - Izboljšan ugled podjetja. - Izboljšana morala zaposlenih. - Konkurenčna prednost. - Krepitev blagovne znamke. Ključne ovire naše raziskave - Neustrezna sistemska podpora pri razvoju eko-inovacij. - Infrastruktura za poslovanje in oskrbo z izdelki. - Trženje in izobraževanje kupcev. - Visoki investicijski stroški. - Omejeno financiranje - Nezadostna uporaba ali razvoj orodij, informacij in meritev, usmerjenih v krožno gospodarstvo in eko-inovacije. - Pomanjkanje standardizacije - Pomanjkanje ustreznih virov in pobud. Ključne ovire tujih raziskav - Odkup poslovnega modela. - Infrastruktura za poslovanje in oskrbo z izdelki. - Stroškovne in finančne omejitve. - Pomanjkanje izkušenj in znanj na obravnavanem področju. - Odpor izvršnega vodstva. - Pomanjkanje zunanjega financiranja. - Negotova donosnost naložbe ali predolga doba vračila. - Pomanjkanje sodelovanja z raziskovalnimi inštituti in univerzami. Preglednica 3: Ovire pri spodbujanju razvoja eko-inovacij Opomba: *statistično značilno pri stopnji 0,05 Preglednica 4: Pregled ključnih ugotovitev raziskave v primerjavi s tujimi raziskavami [14-18, 18-19] Ključne ovire pri spodbujanju razvoja eko-inovacij Povprečje t (p) Pomanjkanje strategije vizije trajnostnega razvoja. 4,6 1,434 (0,040)* Konflikti med strukturo in strategijo in neučinkovito upravljanje. 4,5 1,195 (0,060)* Pomanjkanje ustreznih virov in pobud. 5,0 2,390 (0,005)* Pomanjkanje kulture (vrednote in organizacijske klime) inovacij in trajnosti. 4,6 1,434 (0,040)* Osredotočenost na kratkoročne cilje in strategije njihovega doseganja. 4,6 1,434 (0,040)* Pomanjkanje kompetentnosti uporabe metod in orodij s področja eko-inovativnosti. 4,7 1,673 (0,026)* Pomanjkanje modelov, osredotočenih na celostno in sistemsko vključevanje eko-inovacij. 5,0 2,390 (0,005)* Pomanjkanje modelov zrelosti eko-inovacij. 5,2 2,869 (0,002)* Pomanjkanje standardiziranih metod za ocenjevanje zrelosti eko-inovacij. 5,1 2,630 (0,003)* Visoki investicijski stroški. 5,3 3,108 (0,001)* RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Papirnica Vevče; Biomatt 90 g/m 2 38 ¡ | Pomlad 2022 | 27 | L Produkti mikrobiološke razgradnje lignina Products of microbiological lignin degradation IZVLEČEK Lignin je kompleksen aromatski biopolimer, ki je v naravi prisoten v stenah rastlinskih celic, v velikih količinah pa nastaja kot odpadni produkt pridelave papirja in biogoriv. Skladno s konceptom krožnega gospodarstva in zelene tehnologije brez odpadkov je zanimanje za njegovo koristno uporabo v zadnjih letih precej zraslo, saj bi kot naravni vir aromatskega ogljika lahko predstavljal odličen vir za proizvodnjo materialov z dodano vrednostjo. Zato smo se osredotočili na okolju prijazno razgradnjo lignina z mikroorganizmi, in sicer smo preučevali ligninolitično aktivnost bakterijskih izolatov z lignolitično aktivnostjo. Ugotavljali smo, ali je pri izbranih pogojih prišlo do biorazgradnje lignina, in če je, kateri produkti so pri tem nastali. Tako smo na osnovi obstoječe literature definirali potencialne produkte bakterijske razgradnje lignina, za katere smo razvili tarčno analizno metodo s tekočinsko kromatografijo sklopljeno s tandemsko masno spektrometrično detekcijo (LC- MS/MS). Naši vzorci so bili pridobljeni iz šaržnih reaktorjev, kamor je bil bakterijam kot vir ogljika dodan lignin, pri čemer smo predpostavili, da določitev katerega od produktov razgradnje potrjuje biorazgradnjo v vzorcu. Po optimizaciji pogojev razgradnje smo v vzorcih dokazali prisotnost treh razgradnih produktov lignina, in sicer 4-hidroksiacetofenona, acetovanilona in vanilinske kisline. Z LC-MS/MS smo izvedli tudi netarčno analizo, ki je pokazala, da je pri razgradnji lignina nastalo še veliko drugih produktov razgradnje. Naš naslednji korak bo njihova identifikacija s pomočjo visokoločljivostne MS. Ključne besede: lignin, bakterijska razgradnja, tekočinska kromatografija, masna spektrometrija ABSTRACT Lignin is a complex aromatic biopolymer present in nature as part of plant cell walls. It is generated in large quantities as a waste product in paper and biofuel industries. In the context of circular economy and green technologies, the interest in lignin valorisation has grown considerably in recent years. It is an abundant source of renewable aromatic carbon and could be a great source for producing value-added chemicals. Our research focuses on environmentally friendly bacterial degradation and studying the ligninolytic activity of the selected bacterial strains. Our objective was to determine whether biodegradation of lignin occurs under the selected conditions and the products generated in the process. Based on the existing literature, potential degradation products were defined and included in a targeted analytical method based on determination by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Our samples contained lignin treated with ethe laccase-producing bacterial strains in batch reactors and it was presumed that the detection of any of the potential degradation products in the sample proves biodegradation. After the optimisation of the biodegradation conditions, we confirmed the presence of three products of the bacterial lignin degradation in the samples: 4-hydroxyacetophenone, acetovanillone, and vanillic acid. We also performed a non-targeted LC-MS/MS analysis, which has shown the presence of many additional degradation products. Our next step is to identify them using high-resolution mass spectrometry Keywords: lignin, bacterial degradation, liquid chromatography, mass spectrometry Helena Plešnik 1,2 , Maja Zugan 1 , Jurij Trontelj 2 , Aleš Lapanje 1 , Tina Kosjek 1 [8] SCHEEL, C. Beyond sustainability. Transforming industrial zero-valued residues into increasing economic returns. Journal of cleaner production, 2016, vol. 131, str. 376-386. [9] EIO and CfSD (2016), 2nd edition, Eco- innovate! A guide to eco-innovation for SMEs and business coaches. Eco-Innovation Observatory. Funded by the European Commission, DG Environment, Brussels. Dostopno na spletu: https://www.sustainabilityexchange.ac.uk/files/s me_eco-innovation_guide_2nd_edition_small.pdf [10] XAVIER, A., et al. Eco-Innovation Maturity Model: A Framework to Support the Evolution of Eco-Innovation Integration in Companies. Sustainability, 2020, vol. 12, št.9, str. 3773. [11] SMITH, D. EBOOK: Exploring Innovation. McGraw Hill, 2015, 337 str. [12] FUKASAKU, Y. The need for environmental innovation indicators and data from a policy perspective. In: Towards environmental innovation systems. Springer, Berlin, Heidelberg, 2005. str. 251-267. [13] BRASIL, M. V. D. O., ABREU, M. C. S. D., SILVA FILHO, J. C. L. D. in LEOCÁDIO, A. L. Relationship between eco-innovations and the impact on business performance: an empirical survey research on the Brazilian textile industry. Revista de Administração (São Paulo), 2016, vol. 51, str. 276-287. [14] SEKARAN, U. in BOUGIE, R. Research methods for business: A skill building approach. john wiley & sons, 2016. [15] SINGER, T. Business Transformation and the Circular Economy: A Candid Look at Risks and Reward. 2017, Dostopno na spletu: https://www.conference-board.org/topics/ circular-economy/Linear-Economy-Shifts-to- Circular-Economy [16] HOJNIK, J. In Pursuit of Eco-innovation. Koper: Založba Univerze na Primorskem, 2017. 333 str. [17] MAÇANEIRO, M. B., DA CUNHA, S. K. in BALBINOT, Z. Drivers of the adoption of eco- innovations in the pulp, paper, and paper products industry in Brazil. Latin American Business Review, 2013, vol. 14, št.3-4, str. 179- 208. [18] HOJNIK, J. in RUZZIER, M. Drivers of and barriers to eco-innovation: a case study. International Journal of Sustainable Economy, 2016, vol. 8, št.4, str. 273-294. [19] RYSZKO, A. Drivers and barriers to the implementation of eco-innovation in the steel and metal industry in Poland. In: 23rd International Conference on Metallurgy and Materials METAL. 2014. [20] LEITNER, S. M. Eco-Innovation: Drivers, Barriers and Effects–A European Perspective. wiiw Working Paper, 2018. [21] KIEFER, C. P ., DEL RIO GONZALEZ, P . in CARRILLO‐HERMOSILLA, J. Drivers and barriers of eco‐innovation types for sustainable transitions: A quantitative perspective. Business Strategy and the Environment, 2019, vol. 28, št. 1, str. 155-172. 1 Inštitut Jožef Stefan, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana 2 Fakulteta za farmacijo, Univerza v Ljubljani, Aškerčeva cesta 7, 1000 Ljubljana