Svampeenzymer kan holde hemmeligheden bag fremstillingen af ​​vedvarende energi fra træ

Et internationalt team af forskere, inklusive videnskabsmænd fra University of York, har opdaget et sæt enzymer, der findes i svampe, og som er i stand til at nedbryde en af ​​hovedkomponenterne i træ. Enzymerne kan nu potentielt bruges til bæredygtigt at omdanne træbiomasse til værdifulde kemiske råvarer såsom biobrændstoffer.

Som et alternativ til kul og olie, træ er i stigende grad en af ​​de mere lovende kilder til avancerede biobrændstoffer. Imidlertid, på trods af dets potentiale, det er et svært materiale at nedbryde.

Nuværende træbioraffinaderier skal bruge forbehandlingsprocesser, gør omdannelsen af ​​træ til brændsler og produkter dyrt og energikrævende. I økosystemer spiller svampe en væsentlig rolle i nedbrydning af træ i kulstofkredsløbet, frigivelse af næringsstoffer tilbage til jorden. Denne egenskab ved svampe inspirerede forskerne til at undersøge de mekanismer, der tillader denne proces at finde sted.

Medforfatter til papiret, Professor Paul Walton fra Institut for Kemi ved University of York sagde:"Tilbage i 2010 gjorde vi den nøgleopdagelse, at en gruppe enzymer fundet i svampe, indeholder kobber - disse enzymer er nu kendt for at være en vigtig komponent i nedbrydningen af ​​biomasse ved biologi. Denne forskning bygger på dette arbejde ved at identificere yderligere enzymer fra denne klasse, som har evnen til at nedbryde træs udfordrende molekylære struktur.

"Disse enzymer kan understøtte udviklingen af ​​forbedrede enzymcocktails til bioraffinaderiapplikationer ved hjælp af træ - og låse op for dets omdannelse til en bred vifte af værdifulde råvarer på en bæredygtig måde."

Forskningen, rapporteret i Naturens kemiske biologi , har vist, at familien af ​​enzymer, kaldet lytiske polysaccharid monooxygenaser (LPMO'er), er i stand til at nedbryde xylaner - kulhydratmolekyler, der almindeligvis findes i træbiomasse, og som er særligt modstandsdygtige over for nedbrydning.

Arbejder i samarbejde med franske forskere fra Le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Marseille, forskerne isolerede enzymerne fra svampe, der spiller en afgørende rolle i det terrestriske kulstofkredsløb og dominerer trænedbrydning i skove.

Medforfatter af papiret Gideon Davies fra Institut for Kemi ved University of York sagde:"Resultaterne fremmer vores viden om den måde, hvorpå træagtig biomasse nedbrydes i naturen.

"Denne opdagelse låser op for den videnskabelige nøgleudfordring om, hvordan bioraffinaderier kan omdanne træ til biobrændsel på en miljømæssig og omkostningseffektiv måde, bringer os et skridt tættere på et bæredygtigt 21. århundrede."