Древесина и биотопливо. Как микробам мешают метановые «хвосты»

Американские ученые сделали важное открытие о структуре лигнина — основного элемента древесины. Оказалось, что наличие специфических химических групп мешает бактериям полностью разлагать его, что может привести к созданию новых видов древесины для производства биотоплива и химикатов.

Исследователи из Университета штата Северная Каролина выяснили, что особые бактерии, обитающие в горячих источниках, могут перерабатывать растительную биомассу, однако их эффективность варьируется в зависимости от вида растений. В процессе экспериментов ученые обнаружили, что бактерии хуже справляются с разложением древесины, если молекулы лигнина содержат метилоксидные "хвосты" — соединения метана и кислорода. Этот структурный элемент замедляет разложение даже при уменьшенной концентрации лигнина в биомассе.

"Чем больше метилоксидных "хвостов" в лигнине, тем хуже бактерии-экстремофилы разлагают биомассу."

• Райан Бинг, научный сотрудник Университета штата Северная Каролина

Ученые сделали это открытие после создания генетически модифицированных тополей, в древесине которых содержание лигнина снижено на 50%. Вопреки ожиданиям, скорость разложения биомассы оказалась ниже, что побудило исследовать химический состав лигнина более детально.

Дальнейшие выводы могут значительно изменить подход к выращиванию древесины, предназначенной для производства биотоплива. Отбор разновидностей ГМО-деревьев, обладающих оптимальными свойствами для переработки, поможет удешевить процессы, которые сейчас требуют применения дорогостоящих химикатов. Это открытие может ускорить создание более экологичных и экономичных решений для получения биотоплива и химикатов.