Термитов привлекут к изготовлению биотоплива

19.02.2021
52
0
0.0
Пшеничная солома является потенциальным источником биотоплива и товарных химикатов. Но, прежде чем солому можно будет превратить в полезные продукты на биоперерабатывающих заводах, полимеры, из которых она состоит, должны быть разбиты на строительные блоки. 

Для того, чтобы переработать солому в биосырье, необходимо в первую очередь расщепить лигнин — особенно прочный полимер в соломе. С этой работой могут справиться микробы из кишечника определенных видов термитов. Перспективам использования этих микробов в биохимической промышленности и посвящена статья международной группы биологов, опубликованная в ACS Sustainable Chemistry & Engineering,

В соломе и другом высушенном растительном материале три основных полимера — целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин — вплетены в сложную трехмерную структуру. Первые два полимера представляют собой полисахариды, которые можно расщепить на сахара, а затем превратить в топливо в биореакторах. Лигнин, с другой стороны, представляет собой ароматический полимер, который можно преобразовать в полезные промышленные химические вещества. Ферменты грибов могут разлагать лигнин, который является наиболее сложным для разложения из трех полимеров, но ученые ищут бактериальные ферменты, которые легче производить.

В предыдущем исследовании было показано, что кишечные микробы четырех видов термитов могут разлагать лигнин в анаэробных биореакторах. В новой работе предлагаемая технология была детализирована, а процесс, с помощью которого микробы из кишечника древесных насекомых разлагают лигнин в пшеничной соломе, подробно изучен.

Исследователи смешали по 500 кишечников каждого из четырех видов термитов с пшеничной соломой в качестве единственного источника углерода. Через 20 дней они сравнили состав переваренной соломы и необработанной соломы.

Разложению подверглось до 37% лигнина, 51% гемицеллюлозы и 41% целлюлозы. Неразложившийся лигнин, оставшийся в соломе, претерпел химические и структурные изменения, такие как окисление некоторых его субъединиц.

Исследователи предположили, что эффективное разложение гемицеллюлоз микробами могло также увеличить разложение лигнина, сшитого с полисахаридами. В будущей работе команда хочет определить микроорганизмы, ферменты и пути разложения лигнина, ответственные за эти эффекты, которые могут найти применение на заводах по переработке лигноцеллюлозы.



Комментарии (0)
avatar