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白蚁肠道微生物有助于生物燃料的生产*,中国橡胶网,zimite.com
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白蚁肠道微生物有助于生物燃料的生产*
2022年05月04日    新闻来源:中国橡胶网 zimite.com    |  投稿

“厌氧生物反应器中白蚁肠道微生物群对麦草脱木素的贡献”
ACS可持续化学与工程

小麦秸秆是谷物生产留下的干燥秸秆,是生物燃料和商品化学品的潜在来源。但是,在秸秆被生物精炼厂转化为有用的产品之前,组成秸秆的聚合物必须被分解成它们的积木。现在,研究人员在《ACS可持续化学与工程》杂志上报道,他们发现某些白蚁的内脏中的微生物可以帮助分解木质素,木质素是稻草中一种特别坚硬的聚合物。

在稻草和其他干燥的植物材料中,三种主要聚合物——纤维素、半纤维素和木质素——交织成复杂的3D结构。前两种聚合物是多糖,可以分解成糖,然后在生物反应器中转化为燃料。另一方面,木质素是一种芳香族聚合物,可以转化为有用的工业化学品。来自真菌的酶可以降解木质素,木质素是三种聚合物中最难分解的,但科学家正在寻找更容易产生的细菌酶。在之前的研究中,Guillermina Hernandez-Raquet及其同事已经证明,来自四种白蚁的肠道微生物可以在厌氧生物反应器中降解木质素。现在,在与Yuki Tobimatsu和Mirjam Kabel的合作下,他们希望更仔细地研究食木昆虫的微生物降解麦秸中木质素的过程,并确定他们对这种材料的修改。

研究人员从四种更高级的白蚁中分别添加500个内脏,以分离厌氧生物反应器,然后添加麦秸作为唯一的碳源。20天后,他们比较了消化秸秆和未处理秸秆的成分。所有肠道微生物群都降解木质素(高达37%),尽管它们在分解半纤维素(51%)和纤维素(41%)方面更有效。残留在秸秆中的木质素发生了化学和结构变化,例如其某些亚基被氧化。研究人员假设,微生物对半纤维素的有效降解也可能增加了与多糖交联的木质素的降解。在未来的工作中,该团队希望确定这些影响的微生物、酶和木质素降解途径,它们可以在木质纤维素生物炼制中得到应用。

作者感谢PHC Sakura项目、日本科学促进会、可持续人类空间研究所、欧盟地平线2020 ZELCOR项目、法国国家农业、食品和环境研究所、,该地区的朗格多克·鲁西隆·米迪·皮雷内斯赠款和卡诺研究所3BCAR项目。

标签:技术中心聚合物生物化学生物制药医用塑料
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