Изменение процесса образования целлюлозы может раскрыть потенциал растений для биотоплива

Изменение способа образования целлюлозы в растениях может привести к более эффективному и менее дорогому производству биотоплива.

Большая часть сахарной энергии растения "заперта" в кристаллической структуре целлюлозы. Растения создают длинные цепи глюкозы, которые затем кристаллизуются и плотно упаковываются в устойчивые к воде упорядоченные пучки. Это помогает строить прочные клеточные стенки, но для производства биотоплива требуется много усилий, чтобы разрушить эти пучки и кристаллическую целлюлозу для извлечения сахаров.

Исследователи использовали бактерии, производящие целлюлозу, в качестве модели. Они обнаружили, что добавление глюкоманнана (сложного углевода растений) в процессе синтеза целлюлозы изменяет её структуру и сборку, что позволяет разрушать её более эффективно.

Другой метод — генетическая модификация растения для экспрессии или сверхэкспрессии ферментов, образующих глюкоманнан, чтобы он добавлялся во время формирования целлюлозы. На этот процесс подана предварительная заявка на патент.

Цель работы — улучшить перевариваемость целлюлозы, изменив её кристаллическую структуру или формирование пучков. Растения с менее кристаллизованной целлюлозой и менее структурированными пучками потребуют от производителей биотоплива меньше времени и усилий на предварительную обработку.

В настоящее время для разрушения целлюлозы используются несколько трудоёмких и дорогих промышленных процессов (химических, механических, ферментативных). Новая методика может дать производителям больше вариантов, снизив затраты на предварительную обработку и повысив эффективность конверсии.

Хотя техника была опробована на бактериях, её можно адаптировать к различным видам растений, так как и растения, и некоторые бактерии имеют сходства в создании целлюлозы. Метод применим как к травянистым, так и к древесным видам. Следующий этап — тестирование методов на растениях.