Biopaliwa z odpadów roślinnych łatwiejsze w produkcji

Naukowcy pracujący dla brytyjskiej Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC; Rada Badań Nauk Biotechnologicznych i Biologicznych) odkryli kluczowe enzymy roślinne, które powodują, że pozyskanie energii z niejadalnych części roślin jest utrudnione. Odkrycie może wspomóc wytwarzanie biomasy i biopaliw, które nie miałyby negatywnego wpływu na dostępność żywności.

Zespół badaczy zidentyfikował i zbadał geny odpowiadające za produkcję dwóch enzymów, które wzmacniają drewno, źdźbła i łodygi roślin, utrudniając pozyskiwanie z nich cukrów i produkcję bioetanolu lub innych substancji. Wiedza ta może być wykorzystana w programach uprawy specjalnych roślin, których części niejadalne wymagałyby mniejszych nakładów energii i chemikaliów w celu przetworzenia ich na biopaliwa lub podobne substancje, które dzięki temu miałyby jeszcze mniejszy udział w emisji szkodliwych substancji do atmosfery.

Kierownik zespołu, prof. Paul Dupree mówi: „W drewnie i włóknach roślinnych drzemią duże ilości energii w formie lignocelulozy. Chcieliśmy znaleźć sposób na ułatwienie pozyskania tej energii i wyekstrahowania jej w formie cukrów, które w procesie fermentacji tworzą bioetanol i inne produkty.”

Lignoceluloza to ważny element roślin, nadający im sztywność i wytrzymałość. Jeden z głównych składników lignocelulozy to ksylan. Stanowi on ok. 1/3 cukrów w włóknach roślinnych i mógłby zostać wykorzystany do produkcji bioetanolu, gdyby był łatwy do pozyskania.

Dupree kontynuuje: „To, czego chcieliśmy uniknąć, to giętkie, miękkie rośliny niezdolne do poprawnego wzrostu, więc ważne było znalezienie sposobu na uczynienie ksylanu łatwiejszym do wyekstrahowania, przy uniknięciu drastycznych skutków.”

Naukowcy prowadzili badania nad rzodkiewnikiem pospolitym (łatwym do utrzymania w laboratorm), który nie posiadał dwóch enzymów odpowiedzialnych za tworzenie ksylanu w lignocelulozie. Okazało się, że łodygi rośliny były nieznacznie słabsze, ale osiągały normalne rozmiary. Testy pozyskiwania cukrów pokazały, że do zamienienia całego ksylanu w proste cukry potrzeba było znacznie mniej starań.

„Kolejnym etapem będzie praca z naszymi kolegami, którzy opracowują nowe odmiany roślin bioenergetycznych i sprawdzenie, czy możemy wykorzystać rośliny o takich właściwościach do opracowania zrównoważonych procesów generacji paliw z odpadów roślinnych.” mówi Dupree. „Oczekujemy bliskiej współpracy z przemysłem, aby sprawdzić, jak szybko możemy przenieść efekty badań do zastosowań rzeczywistych.”

(bj)