Впервые расшифрованы химические компоненты рисовой соломы
Исследователи из Университета Кобе и RIKEN впервые успешно определили биохимические материалы и материалы для производства биотоплива, содержащиеся в рисовой соломе. Будущие применения включают использование этих материалов в сортах риса с высоким содержанием крахмала, а также снижение затрат и повышение эффективности производства биохимикатов и биотоплива. Результаты исследования будут опубликованы в американском научном журнале PLOS ONE 17 июня 2015 года.
Основной вывод исследования был получен путём анализа рисовой соломы с использованием объединённых сильных сторон и интегрированных технологий каждой исследовательской организации, что в конечном итоге позволило определить химические ингредиенты соломы.
Для производства химикатов и топлива, таких как биоэтанол, из биомассы риса и пшеницы, ненужные компоненты должны быть удалены на этапе предварительной обработки с использованием разбавленной серной кислоты (H2SO4), а полученные сахара должны быть ферментированы микроорганизмами. Исследовательская группа сосредоточилась на рисовой соломе — наиболее распространённом в Японии источнике одноразовой биомассы.
Тринадцать видов рисовой соломы, хранящихся в Высшей школе сельскохозяйственных наук Университета Кобе, были предварительно обработаны с использованием технологий, разработанных в ходе исследований биопереработки под руководством Высшей школы инженерии, что дало 47 типов структурных материалов. Изменения этих материалов были проанализированы в RIKEN с использованием методов ЯМР (NMR). Кроме того, были проанализированы концентрации сахаров и кислот, полученных после предварительной обработки, и проверены на корреляцию с содержанием 47 типов структурных материалов.
Результаты показали, что после предварительной обработки целлюлоза и глюкоза содержались в твёрдой и жидкой фазах соответственно, и что уровень глюкозы зависел от уровня крахмала.
В этом исследовании химические ингредиенты рисовой соломы были впервые выяснены с помощью интегрированных аналитических методов, которые использовали коллекцию видов риса Высшей школы сельскохозяйственных наук Университета Кобе, исследования биопереработки Высшей школы инженерии и методы ЯМР (NMR) в RIKEN. Эти результаты открывают возможность для эффективного производства биохимикатов и биотоплива в будущем.