Skip to main content

Improving Plant Cell Walls for Use as a Renewable Industrial Feedstock

Article Category

Article available in the folowing languages:

Rozbijanie ścian komórkowych ułatwi produkcję biopaliw

Rosnąca emisja gazów cieplarnianych wzbudza obawy związane z ich wpływem na środowisko. W ramach dużego europejskiego programu badawczego analizowano, jak można zrobić lepszy użytek ze ścian komórkowych i wykorzystać je w procesie wytwarzania przyjaznych dla środowiska paliw alternatywnych dla paliw kopalnych.

Energia

Staje się jasne, że nasze systemy gospodarcze, oparte na paliwach kopalnych, nie mogą być podtrzymywane w nieskończoność, trzeba więc szybko zacząć wykorzystywać paliwa alternatywne. Biomasa roślinna, znana również jako lignoceluloza, zyskuje coraz większą popularność, ponieważ stanowi nieograniczone źródło surowca paliwowego. Składa się ona z wysokoenergetycznych polisacharydów, dzięki czemu idealnie nadaje się do fermentacji i produkcji bioetanolu, a także innych produktów. Jednakże skomplikowana struktura ścian komórkowych sprawia, że są one niezwykle odporne na degradację, skutkiem czego proces przekształcania cukru (scukrzanie) jest główną przeszkodą technologiczną, która musi zostać usunięta, jeśli mamy korzystać z biorafinerii zasilanych roślinami. Kluczowym celem finansowanego ze środków UE projektu "Poprawianie roślinnych ścian komórkowych w celu wykorzystania ich jako odnawialnego materiału wsadowego" (Renewall) było pogłębienie wiedzy na temat roślinnych ścian komórkowych i wykorzystanie jej w celu ulepszenia procesu scukrzania. Rośliny ze ścianami komórkowymi o zmodyfikowanych właściwościach mogłyby później być wykorzystane do produkcji biopaliw. Założono, że pewne roślinne geny biorące udział w biosyntezie ściany komórkowej bądź też inne geny (często geny drobnoustrojów) poddane ekspresji w roślinach mogłyby zmodyfikować właściwości roślinnych ścian komórkowych lub zdegradować polimery ściany komórkowej. Po identyfikacji i sklonowaniu geny te zostałyby wprowadzone do gatunków genetycznie zmodyfikowanych, aby umożliwić hodowlę ulepszonego roślinnego materiału wsadowego dla potrzeb biorafinerii. Naukowcy przeprowadzili szeroko zakrojone genetyczne badania przesiewowe na zmutowanych czy też transgenicznych roślinach, u których zaobserwowano strawność bądź zmienione ściany komórkowe. Zidentyfikowano kluczowe geny odpowiadające za poprawę strawności ściany komórkowej a także inne, biorące udział w biosyntezie ligniny i wtórnej ściany komórkowej. Informacje te zostały wykorzystane do genetycznej transformacji roślin modelowych i zmodyfikowania struktury ich ścian komórkowych, biosyntezy celulozy i strawności. Dane te, wraz z podstawowymi badaniami biochemicznymi na temat procesu scukrzania, dostarczyły niezwykle wartościowej wiedzy dotyczącej czynników wpływających na strawność biomasy i sposobów na ich modyfikację w obrębie uprawy biomasy. Te zaawansowane informacje pozwalają naukowcom z projektu Renewall oczekiwać, że uda im się opracować wyczerpujące strategie dotyczące uzyskiwania ulepszonych pod kątem zastosowań związanych z biopaliwem i biorafinerią zbiorów biomasy.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania