Американские молекулярные биологи обнаружили, что бактерии плохо разлагают лигнин, самый прочный структурный элемент древесины, при наличии в его молекулах большого числа "хвостов", состоящих из метана и кислорода. Понимание этого позволит создать новые формы древесины, пригодные для производства биотоплива и химикатов, сообщила пресс-служба Университета штата Северная Каролина (NCSU).

"Некоторые термофильные бактерии из горячих источников способны "поедать" растительную биомассу и превращать ее в полезные вещества, однако делают они это с разной скоростью для разных растений. Мы проследили за взаимодействиями этих микробов с данным растительным сырьем и выяснили, с чем связаны различия", - пояснил научный сотрудник NCSU Райан Бинг, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняют исследователи, растительная биомасса состоит преимущественно из двух компонентов - относительно легкоразлагаемой целлюлозы, которую способны "переваривать" многие бактерии и грибки, а также более прочного и "несъедобного" для микробов лигнина. В последние годы ученые пытаются как снизить концентрацию лигнина в биомассе, так и создать разлагающие его штаммы микроорганизмов для повышения КПД производства биотоплива.

Недавно американские исследователи создали несколько генно-модифицированных разновидностей калифорнийских тополей (Populus trichocarpa), доля лигнина в древесине которых была почти на 50% ниже нормы. Несмотря на малую долю, в некоторых случаях бактерии необычно медленно разлагали эту биомассу, что побудило биологов изучить то, как камчатские бактерии вида Anaerocellum bescii взаимодействуют с разными формами лигнина, существующими в природе.

Проведенные ими опыты указали на то, что скорость "переваривания" растительной биомассы зависела не только от доли лигнина в ее материи, но и от того, как много метилоксидных "хвостов" - молекул метилового спирта - было присоединено к одиночным звеньям этого биополимера. Чем больше их присутствовало в лигнине, тем хуже бактерии-экстремофилы справлялись с разложением биомассы.

Понимание этого, как отмечают ученые, позволит селекционерам отобрать те разновидности ГМО-тополей, которые будут одновременно быстрее всего расти, обладать высокой стойкостью к болезням и природным стихиям, а также производить биомассу с оптимальными свойствами. Это значительно удешевит производство биотоплива и химикатов, для получения которых сейчас необходимо предварительно обрабатывать древесину при помощи дорогостоящих реагентов, подытожили биологи.

Источник: ТАСС