Новый "облегчённый" лигнин повышает выход биотоплива из проса прутьевидного на треть

Биоэтанол из новых линий местного многолетнего злака может стать дешевле благодаря генной инженерии растений от Фонда Сэмюэля Робертса Ноубла и исследованиям ферментации в Национальной лаборатории Ок-Ридж.

В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи описывают свою трансгенную версию проса прутьевидного, которая производит примерно на треть больше этанола при ферментации, чем обычное просо. Это улучшенное сырьё позволит получать больше биотоплива с акра, что выгодно не только транспортному сектору, но и фермерам.

"Рекальцитрантность, или естественная защита растения от насекомых, грибков и погоды, широко признана единственным самым большим барьером для производства биотоплива и биохимикатов из проса прутьевидного и других лигноцеллюлозных материалов", — сказал соавтор Джонатан Миеленц из BioEnergy Science Center лаборатории Министерства энергетики.

Несмотря на этот барьер, просо прутьевидное — перспективное сырьё для биоэнергетики, так как это местный многолетник с высокой урожайностью, требующий мало азота и воды.

Для достижения цели команда под руководством Цзэн Юй Вана из Фонда Ноубла выбрала "подавление" (downregulation) гена кофеат-3-O-метилтрансферазы (COMT) у сорта Аламо. Это уменьшило количество структурного "клея" растения — лигнина — примерно на одну восьмую.

В результате получилось просо, которое легче превращается в биотопливо в более мягких условиях и с гораздо меньшими затратами на добавки при ферментации.

"Трансгенные линии требуют более низкотемпературной предобработки и лишь от четверти до трети уровня ферментов для эквивалентной ферментации этанола по сравнению с немодифицированным просом. Это значительно снижает стоимость биотоплива и биохимикатов из этого растения", — отметил Ван.