Как бурая гниль разлагает древесину: ключ к эффективному производству биоэтанола
Сложная структура древесины, где целлюлоза (цепи молекул сахара) заключена в каркас из лигнина, делает её устойчивой к разложению. Однако грибы бурой гнили уникальны: они атакуют целлюлозу, оставляя лигнин в основном нетронутым.
Новое исследование показало, что эти грибы используют двухэтапный процесс, разделённый во времени, а не в пространстве:
- Этап ослабления структуры: На ранних стадиях колонизации грибы выделяют высокореактивные формы кислорода, которые окисляют лигноцеллюлозу. Одновременно повышается экспрессия генов, важных для набухания клеточной стенки. Это ослабляет структурную целостность древесины, открывая доступ к целлюлозным цепям.
- Этап разложения целлюлозы: Только на более поздних стадиях колонизации грибы начинают производить ферменты гликозидгидролазы, которые расщепляют цепи целлюлозы на простые сахара. Эти сахара поглощаются грибами.
Значение открытия: Эта древняя грибная стратегия «предварительной обработки» на миллионы лет опережает химические методы, используемые в промышленной переработке биомассы. Её понимание может привести к новым биотехнологическим подходам для эффективного и рентабельного превращения древесной целлюлозы в биотопливо или биопродукты, при этом лигнин остаётся потенциально полезным побочным продуктом.