食草动物胃菌高效降解木质素
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食草动物胃里菌可高效降解木质素 助力生物燃料和化学品生产
新华社北京3月17日电 美国研究人员近期在《自然·微生物学》杂志发表论文,发现食草动物胃中的一种厌氧真菌能够有效降解植物最坚硬的成分——木质素。这一突破将为开发用木质素生产生物燃料或精细化学品的新方法带来重要进展。
长期以来,科学家们致力于研究如何利用木质素,但由于其结构十分坚固,一直难以在现代生物化学工业中得到应用。以往的研究主要集中于需氧反应,例如白蚁共生真菌的某些酶能在有氧环境下降解木质素。 然而,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究人员通过实验首次证明,来自食草动物消化道的厌氧真菌新丽鞭毛菌门的两个菌种能够高效降解木质素,其效率甚至超过了白蚁共生真菌。
研究人员将这两个菌种分别放置在未经化学处理的柳枝稷、高粱和杨树木质纤维素培养基中,这三种植物代表了自然界中木质素的三种主要来源:草叶、秸秆和木材。通过监测真菌活性以及培养前后木质纤维素混合物的成分变化,研究人员证实这些菌能够在无氧环境下降解木质素,包括木材里的木质素。光谱分析也表明,木质素分子的某些化学键被破坏了。
该成果为木质素的利用开辟了新的途径。植物中木质素含量丰富,最高可占到草本植物干重的30%。有效降解木质素不仅能将其转化成生物燃料,还能用于生产多种芳香族化合物。未来研究将进一步探索这些厌氧真菌的降解机制,并开发应用于工业生产的新技术。