دانشمندان آخرین مانع تبدیل سلولز به سوخت زیستی را شکستند

Nature: آنزیمی کشف شد که به طور مؤثر الیاف سلولز را تجزیه می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان مرکز تحقیقات انرژی و مواد برزیل (CNPEM) با کشف یک آنزیم منحصر‌به‌فرد به نام CelOCE که قادر به تجزیه مؤثر سلولز مقاوم موجود در زیست توده گیاهی است، به پیشرفتی در حوزه انرژی زیستی دست یافته‌اند. این مطالعه در مجله علمی Nature منتشر شده است.

سلولز، واحد سازنده دیواره‌های سلولی گیاهان، به دلیل ساختار بلوری و ارتباطش با لیگنین، برای دهه‌ها هدفی چالش‌برانگیز برای پالایشگاه‌های زیستی بوده است.

متالوآنزیم جدید حاوی مس CelOCE (آنزیم سلولز اکسیداتیو) از یک مکانیسم جدید استفاده می‌کند. این آنزیم انتهای فیبر سلولز را تشخیص می‌دهد و آن را به صورت اکسیداتیو می‌شکند و ساختار بلوری را بی‌ثبات می‌کند. علاوه بر این، خود آنزیم پراکسید مورد نیاز برای واکنش را تولید می‌کند.

ماریو موراکامی، سرپرست این مطالعه از CNPEM، توضیح داد: «CelOCE مانند یک کلید اصلی عمل می‌کند و به آنزیم‌های دیگر اجازه می‌دهد تا به سلولز دسترسی پیدا کنند.»

در مقایسه با راه‌حل‌های قبلی، کارایی فرآیند دو برابر شده است.

این آنزیم در یک اکوسیستم میکروبی منحصر‌به‌فرد - نمونه‌های خاک یک کارخانه فرآوری نیشکر برزیلی - کشف شد، جایی که میکروارگانیسم‌ها برای دهه‌ها با تجزیه زیست‌توده سازگار شده بودند.

این فناوری اکنون آماده‌ی پیاده‌سازی در دو پالایشگاه زیستی فعال در برزیل است - تنها پالایشگاه‌های زیستی سلولزی در جهان که به صورت تجاری سوخت‌های زیستی سلولزی تولید می‌کنند.

به گفته محققان، CelOCE راندمان فرآوری ضایعات (باگاس نیشکر، کاه ذرت) را از ۶۰-۷۰٪ به ۸۰٪ و بالاتر افزایش می‌دهد، تولید سوخت زیستی هوانوردی را افزایش می‌دهد و هزینه جایگزین‌های سازگار با محیط زیست برای فرآورده‌های نفتی را کاهش می‌دهد.

همانطور که محققان خاطرنشان می‌کنند، این پیشرفت، الگوی تجزیه زیستی سلولز را تغییر می‌دهد و فرصت‌های جدیدی را برای اقتصاد زیستی در مواجهه با بحران آب و هوا ایجاد می‌کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری