Грибковые ферменты могут содержать секрет получения возобновляемой энергии из дерева

Международная команда исследователей, включающая ученых из Университета Йорка, открыла набор ферментов грибков, способных расщеплять один из основных компонентов древесины. Энзимы могут потенциально использоваться для экологичного преобразования деревянной биомассы в важные химические продукты, вроде биотоплива.

В качестве альтернативы углю и нефти, дерево рассматривается как все более многообещающий источник современного биотоплива. Но, отмечается в статье sciencedaily.com, работу тормозит сложность расщепления материала.

Существующие системы требуют предварительной обработки сырья. Это делает получение топлива и продуктов из дерева дорогим и энергозатратным процессом. В экосистемах важную роль в расщеплении данного сырья и возврате питательных веществ в почву путем углеродного цикла играют грибки. Они вдохновили ученые на рассмотрение механизмов в основе процесса.

«Еще в 2010-м мы сделали ключевое открытие, что группа грибковых ферментов, содержащих медь, являются важным компонентом естественного разложения биомассы. Теперь, основываясь на этих данных, мы определяем энзимы из упомянутого класса, способные расщеплять сложную структуру древесины, — сказал соавтор работы, профессор Пол Уолтон из Университета Йорка. – Они могут лечь в основу улучшенных ферментных коктейлей для систем получения топлива из дерева, раскрывая возможности его экологичного преобразования в широкий спектр ценных продуктов».

Проект представлен в Nature Chemical Biology. Он сосредоточен на энзимах семейства литических полисахаридных монооксигеназ (LPMO). Ферменты оказались способны расщеплять ксиланы – углеводные молекулы, часто встречающиеся в древесной биомассе и почти нечувствительные к разложению. Вместе с коллегами из Национального центра изучения природы (CNRS) в Марселе ученые изолировали эти энзимы из грибков, играющих ключевую роль в наземном углеродном цикле.