Поиск эффективных способов производства биотоплива в микробном мире
С помощью генетического материала из рубца коровы учёные из Министерства сельского хозяйства США (USDA) разрабатывают новые способы расщепления растительных волокон для преобразования в биотопливо.
Чтобы превратить кукурузную солому и просо прутьевидное в биотопливо, растительные волокна сначала необходимо разложить на сахара. Однако полимеры клеточной стенки сшиты различными способами, что делает их очень устойчивыми к расщеплению, объясняет химик Доминик Вонг из Западного регионального исследовательского центра Службы сельскохозяйственных исследований USDA (ARS) в Олбани, Калифорния.
Предыдущие исследования показали, что особая группа ферментов, известных как ферулоиловые эстеразы (FAEs), способна разрывать ключевые связи между полимерами. Эти ферменты производятся определёнными типами микробов, разлагающих растительные материалы. Вонг собрал микробное сообщество из рубца коровы и проанализировал его генетический состав, чтобы найти гены, производящие ферменты FAE.
В сотрудничестве с научными партнёрами из компании Cargill Вонг выделил, секвенировал и клонировал 12 генов, которые можно ввести в Escherichia coli для производства ферментов. Эти ферменты затем можно использовать для разрушения полимерной сети в растительной клеточной стенке. Вонг и команда Cargill подали предварительную заявку на патент на гены и ферменты FAE.
Помимо повышения эффективности преобразования биомассы в биотопливо, эти ферменты также могут быть использованы для:
- Улучшения усвояемости и питательных качеств кормов для животных.
- Помощи в разработке пищевых добавок.
- Создания других продуктов с добавленной стоимостью.