Морские беспозвоночные помогли превратить древесину в биотопливо

4 Декабря 2018, Владимир Кузнецов 12

В последние годы ученые всего мира пытаются найти способы разработки дешевого способа производства низкоуглеродного топлива, которое в перспективе может заменить продукты нефтепереработки. И, вполне возможно, что в этом случае, как часто это бывает, на помощь человеку придет сама природа. Ведь, как сообщает издание Nature Communications, группа исследователей из Йоркского Университета совместно со своими коллегами нашла в кишечнике морских беспозвоночных белок, который может перерабатывать древесину в низкоуглеродное биотопливо.


Согласно данным научной работы, источником спасения планеты могут стать животные Limnoriidae. Limnoriidae — это семейство ракообразных, которое насчитывает около 55 видов с длиной туловища от 1 до 10 миллиметров. Дело в том, что эти ракообразные приспособились употреблять в пищу древесину и ее отходы, попадающие из рек в моря и океаны. Эти животные являются, своего рода, «морскими термитами», ведь способны поедать и деревянные суда, причем даже те, которые покрыты специальными веществами, предотвращающими вредное воздействие. По словам ведущего автора исследования Сймона МакКуина-Мейсона,

«Это единственные известные на сегодняшний день животные, у которых пищеварительная система полностью стерильна. Это значительно облегчает процесс изучения процессов пищеварения в сравнении с теми же термитами.»

В ходе изучения морских обитателей ученые выяснили, что сначала Limnoriidae «дробят» дерево на много маленьких фрагментов в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, а уже в нижних отделах их кишечника имеются белки гемоцианы (GH7), благодаря которым ракообразные могут извлекать из дерева сахара для питания.

«GH7 — это та же группа ферментов, что используется грибами при переработке и разложении древесины.»

Более того, дальнейшие изыскания показали, что при обработке дерева гемоцианами в результате вырабатывается почти в 2 раза больше низкомолекулярных сахаров, чем при использовании «традиционных» термохимических методов обработки дерева. Далее полученные соединения уже можно пустить на производство биотоплива.

Эту и другие новости вы можете обсудить в нашем чате в Телеграм.

12 комментариев Оставить свой

  1. Sergey1964

    То, что у Limnoriidae есть собственные целлюлазы, известно уже как минимум 16 лет. "Как минимум" - это потому, что я сходу нагуглил про это в Zoological Catalogue of Australia (2002 г), а глубже просто не искал. Более того, я даже нашёл про это в англоязычной Википедии, статья Gribble. Структура упоминаемого в заметке GH7 из Limnoria охарактеризована ещё в 2012-13 г.г. есть статья в Proc.Natl.Acad.Sci.USA. В чём именно состоит новость, которую предлагает Hi News?

    • OneSE

      Sergey1964, Типа, биотопливо предлагают из "этого" делать. Правда, лучше бы написали про экономику такого топлива, чем про белки и целлюлазы.

      • Sergey1964

        OneSE, "Типа, биотопливо предлагают из "этого" делать."

        Ферментативным гидролизом целлюлозы занимаются все, кому не лень, уже лет 30 как минимум. Может, и больше - не помню, а искать лень. Но воз и ныне там, насколько знаю. По-крайней мере, не встречал информации про хоть одно масштабное производство.

        "лучше бы написали про экономику такого топлива"

        Про экономику и я могу рассказать. ))) Экономика такая. Берём отходы деревопроизводства и гидролизуем на стандартном гидролизном заводе по классической технологии, серной кислотой. Продукты гидролиза сбраживаем, на выходе имеем гидролизный спирт и биомассу дрожжей. Биомассу дрожжей продаём как кормовую добавку. Спирт ректифицируем, разбавляем до 40%, разливаем по бутылкам и продаём под видом водки пшеничной, или водки столичной, или ещё какой-нибудь - в зависимости от того, какие этикетки напечатали. Вполне нормальная экономика, так действовал Красноярский гидролизный завод в смутные 90-е, и вполне успешно. В начале 2000-х, правда, обанкротился.

        Да, а причём здесь топливо? В принципе, этот гидролизный спирт можно и на топливо пускать, но делать из него фальшивую водку экономически гораздо выгоднее.

      • Sergey1964

        OneSE, P.S. Пока автоклавируется среда, загуглил по Nature Communications Limnoriidae, сразу вышел на исходник новости.

        Как и следовало ожидать, заметка на Hi News не имеет ничего общего с исходной статьёй, то есть от слова "совсем". Исходная статья вполне вменяемая и довольно интересная, и посвящена (весьма неожиданной) роли гемоцианина в переваривании древесины. С сожалением должен отметить, что данный ресурс стремительным домкратом приближается к почётному званию "жёлтая пресса".

        • OneSE

          Sergey1964, Спасибо за ликбез по биохимии ) Да, технология понятная, как у В.С. Высоцкого - " ...а если б водку гнать не из опилок, то чтоб нам было с трех..с четырех...с пяти бутылок! " )) Как я понял из статьи, там речь о том, что не понадобиться гидролиз серной кислотой, видимо. Вот и интересно, экономически это большое снижение сырьевой себестоимости может дать. (если тут об этом, конечно)

          • Sergey1964

            OneSE, Мой комментарий опять повис на проверке. Попробую кусками. Кусок 1.

            Если говорить о статье на Hi-News, то её лучше не читать и не комментировать. Жёлтая пресса, однозначно.

          • Sergey1964

            OneSE, Кусок 3. Что же касается гидролиза целлюлозы без применения серной кислоты, то есть биохимическим (ферментативным) путём, то, как уже сказал, над этим работают уже лет 30 как минимум. Дальше пробирок и мини-установок дело не идёт. Процесс слишком медленный для применения в промышленных целях.

            И задача делать из опилок биотопливо и раньше не стояла, и сейчас не стоит. В конце концов, опилки - это уже готовое топливо, из них можно делать (и делают) топливные брикеты. Сразу, непосредственно, без этих сложностей с конвертацией опилок в глюкозу, а глюкозы - в спирт.

          • Sergey1964

            OneSE, Кусок 4. Есть другая задача - "куда девать отходы деревообработки". Но, поскольку решений этой задачи тоже много (от топливных брикетов до мебели и стройматериалов, от гидролизного спирта до субстрата для съедобных грибов), то с ферментативным гидролизом особо и не заморачиваются. )))

            Но авторы переработкой древесины в биотопливо вообще не занимаются, у них совсем другая цель. Как уже написал, авторы изучают вопрос - как морские членистоногие избавляются от входящего в состав древесины лигнина. На основе экспериментальных данных делают вывод, что для этого используется аналог гемоглобина - гемоцианин.

          • Sergey1964

            OneSE, Всё, конец связи. Во-первых, надоело бороться с криворуким фильтром. Во-вторых, пора немножко позаниматься микробиологическими высевами. )))

  2. Sergey1964

    Кусок 2 повис. Попробую так. Авторы изучают вопрос - как морские членистоногие избавляются от входящего в состав древесины лигнина. На основе экспериментальных данных делают вывод, что для этого используется аналог гемоглобина - гемоцианин.

    • Asmodeus55555

      Sergey1964, Спасибо большое, Сергей. Вас бы в новостники!

      • Sergey1964

        Asmodeus55555, "Спасибо большое"

        Не за что! ))) А новостник из меня не получится, это не такая работа, которую можно делать в перерывах между основной работой.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.