Katalysator für biochemische Reaktion zum Abbau von Lignozellulose
Forscher unter Leitung der University of York haben ein Enzym in einem Pilz entdeckt, das als Katalysator eine biochemische Reaktion zum Abbau von Lignozellulose auslösen kann. Die Entdeckung dieses neuartigen Enzyms, das eine wertvolle Chemikalie aus landwirtschaftlichen Abfällen freisetzt, könnte ein wichtiger Durchbruch bei der Aufwertung erneuerbarer Kraftstoffe und Chemikalien sein, zeigt eine ihre Untersuchung.
Stroh nach Ernte auf Feld in Brandenburg – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify
Derzeit gibt es keine industriellen biokatalytischen Verfahren zum Abbau von Lignin. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass ein Enzym, das von einem Pilz namens Parascedosporium putredinis NO1 produziert wird, das Lignin durchbrechen kann, um den für die Herstellung von Biokraftstoffen erforderlichen Abbauprozess einzuleiten. Lignocellulose findet sich in forst- und landwirtschaftlichen Abfällen wie Weizenstroh, das in dieser Forschung verwendet wurde. Wissenschaftler sind seit langem der Ansicht, dass diese Trockenmasse als nachhaltige Ressource für die Herstellung von Kraftstoffen und Chemikalien genutzt werden könnte, wenn ein Weg gefunden würde, sie so aufzuspalten, dass sie effektiv verarbeitet werden kann.
Erneuerbar
Professor Neil Bruce, Department of Biology und Director Direktor des Centre for Novel Agricultural Products (CNAP) sagte: „Wir glauben, dass diese Entdeckung wichtig ist, da es ein großes Interesse daran gibt, Lignocellulose als erneuerbare und nachhaltige Ressource für die Produktion von flüssigen Brennstoffen und Chemikalien zu nutzen.
„Obwohl Lignocellulose eine der am häufigsten vorkommenden Formen von gebundenem Kohlenstoff in der Biosphäre ist, wurde die Verwendung von Lignocellulose als Material für die Bioindustrie durch ihre Zusammensetzung und Struktur behindert, die sie sehr widerspenstig gegenüber dem Abbau macht. „Dies ist zum Teil auf das Vorhandensein von Lignin zurückzuführen, einem komplexen aromatischen Polymer, das die Struktur umhüllt und die Zugänglichkeit für Enzyme blockiert.“ Derzeit gibt es keine industriellen biokatalytischen Verfahren zum Abbau von Lignin.
Pilz
Die Forscher fanden jedoch heraus, dass ein Enzym, das von einem Pilz namens Parascedosporium putredinis NO1 produziert wird, das Lignin durchbrechen kann, um den für die Herstellung von Biokraftstoffen notwendigen Abbauprozess einzuleiten. Bruce: „P. putredinis NO1 ist in der Lage, Kulturen in den letzten Stadien des Weizenstrohabbaus in einer gemischten mikrobiellen Gemeinschaft zu dominieren, wenn die leicht zugänglichen Polysaccharide erschöpft sind. Wir zeigen, dass Behandlungen mit diesem Enzym die Verdaulichkeit von lignozellulosehaltiger Biomasse erhöhen können, was die Möglichkeit bietet, ein wertvolles Produkt aus Lignin zu erzeugen und gleichzeitig die Verarbeitungskosten zu senken.“
Die Forschung erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Great Lakes Bioenergy Research Center des Energieministeriums am Wisconsin Energy Institute und der Universität von Wisconsin, USA.
->Quelle: york.ac.uk/fungus-solution-biofuels