Мощные ферменты создают этанол из сельскохозяйственных отходов

В рамках проекта DISCO, координируемого Техническим исследовательским центром VTT (Финляндия), разработаны мощные ферменты, ускоряющие превращение растительной биомассы в сахара и далее в такие продукты, как биоэтанол. Результаты проекта включают ферменты, устойчивые к лигнину, и ферментные коктейли для переработки ели, соломы, кукурузных кочерыжек и пшеничных отрубей. Коммерциализация этих ферментов начата в Нидерландах.

Проект ЕС DISCO разработал мощные ферменты и ферментные коктейли, подходящие для различных видов сырья, с целью превращения сельскохозяйственных побочных потоков в сбраживаемые сахара и далее в продукты, такие как биоэтанол. Растительная биомасса была выбрана в качестве сырья, поскольку содержит лигноцеллюлозную биомассу — обильное сырьё.

Коммерциализация индустрии биоэтанола второго поколения, использующей лигноцеллюлозную биомассу вместо крахмала, набрала критический импульс: в общей сложности 15 заводов строятся в Европе, Америке и Азии. Использование лигноцеллюлозной биомассы существенно расширит рынок промышленных ферментов. Общий рынок промышленных ферментов в настоящее время оценивается примерно в 2.7 миллиона евро в год.

Изучаемыми видами сырья в проекте были ель, солома, кукурузные кочерыжки и пшеничные отруби, используемые как корм для животных. В Финляндии значительна доля лесной биомассы, особенно хвойной.

Лигноцеллюлозная биомасса состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Сельскохозяйственные отходы содержат большое количество лигноцеллюлозной биомассы, которую можно промышленно превращать в сбраживаемые сахара с помощью ферментов. Затем из сахаров с использованием микробов можно производить различные химические вещества, например, биоэтанол. Лигноцеллюлозная биомасса содержит значительное количество лигнина, который мешает активности ферментов.

Проект DISCO дал новые знания об инактивирующем свойстве лигнина, что помогло учёным разработать ферменты, лучше переносящие лигнин. В ходе проекта также получена новая информация о ферментах и активностях, расщепляющих гемицеллюлозу, что важно для эффективного использования растительной биомассы.

Участвовавшие в проекте британские учёные определили структурные характеристики различных видов сырья. Эта информация может использоваться для подбора подходящих ферментных коктейлей при переработке растительной биомассы.

Голландская компания Dyadic в настоящее время занимается коммерциализацией ферментов, разработанных в проекте.

Проект DISCO координировала исследовательский профессор VTT Кристиина Круус. В проекте участвовало 11 организаций из семи стран. Научная роль VTT в проекте заключалась в поиске и разработке ферментов из образцов окружающей среды, а также из коллекций культур.