Descrizione del progetto
Svelare il ruolo dello xilano nella biomassa vegetale
La biomassa vegetale figura tra le più abbondanti risorse biologiche che può essere utilizzata per la produzione di calore, elettricità e carburanti per il trasporto. Le pareti cellulari costituiscono la maggior parte della biomassa vegetale; pertanto, comprendendone la struttura, la composizione e l’architettura possono fornire nuovi indizi su come ottimizzarle. Il progetto XYLAN-2.0 finanziato dall’UE, sta prestando il proprio contributo a tale ambito tramite lo studio della funzione globale dello xilano nel materiale cellulosico presente nella parete cellulare secondaria. Le attività del progetto approfondiranno la nostra comprensione dello xilano con l’obiettivo di elaborare un modello meccanicistico e quantitativo del modo in cui lo xilano modula l’agglomerazione della cellulosa. I nuovi spunti ottenuti sortiranno un impatto notevole sul miglioramento, sulla trasformazione e sull’applicazione di colture da biomassa.
Obiettivo
Plant biomass is an important renewable resource. Elucidating its compositional complexity imposes a fundamental limit to its application. My research shows that cellulose organization in the secondary cell wall is governed by the xylan component far more than currently thought. Determining the full function of xylan in cellulosic material is the challenge addressed by XYLAN-2.0. To address this challenge, I will characterize cellulose fibril agglomeration as it occurs under different conditions involving xylans with known changes in primary structure. Firstly, I will map changes in cellulose fibril patterning in a large number of xylan mutants of the plant Arabidopsis. Secondly, I will systematically investigate nanocellulose:xylan composites made from Arabidopsis wildtype and mutant xylan preparations. Thirdly, I will attempt to produce “recombinant” xylan with well-defined primary structure specifications and use it to produce nanocellulose:xylan composites. These experiments will provide unprecedented insight into the function of xylan and aim to develop a mechanistic and quantitative model for how xylan modulates cellulose agglomeration. These new insights will have an enormous impact on biomass crop improvement, processing and application, particularly on biomass applied for cellulose-based high-performance materials. The experience of my supervisor Prof. Ulvskov in nanocellulose and material science combined with my experience in xylan biochemistry and biosynthesis make an ideal environment for carrying out this project and establishing myself as a leading independent multidisciplinary researcher.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-RI - RI – Reintegration panelCoordinatore
1165 Kobenhavn
Danimarca