30.04.2021 - University of York

"Dominanter" Pilz könnte die Lösung sein, um mehr Biokraftstoffe und Chemikalien zu produzieren

Die Entdeckung eines neuartigen Enzyms, das eine wertvolle Chemikalie aus landwirtschaftlichen Abfällen freisetzt, könnte einen wichtigen Durchbruch bei der Hochskalierung von erneuerbaren Kraftstoffen und Chemikalien bedeuten, zeigt eine neue Studie.

Forscher - unter der Leitung der University of York - haben ein Enzym in einem Pilz entdeckt, das als Katalysator für eine biochemische Reaktion dienen kann, die Lignocellulose abbaut

Lignocellulose findet sich in forst- und landwirtschaftlichen Abfällen wie Weizenstroh, das für diese Forschung verwendet wurde. Wissenschaftler sind seit langem der Ansicht, dass diese Trockenmasse als nachhaltige Ressource für die Herstellung von Brennstoffen und Chemikalien genutzt werden könnte, wenn ein Weg gefunden würde, sie aufzuspalten, so dass sie effektiv verarbeitet werden kann.

Professor Neil Bruce von der Abteilung für Biologie und Direktor des Zentrums für neuartige landwirtschaftliche Produkte (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.

Die Forscher fanden jedoch heraus, dass ein Enzym, das von einem Pilz namens Parascedosporium putredinis NO1 produziert wird, das Lignin durchbrechen kann, um den wesentlichen Abbauprozess zu beginnen, der für die Herstellung von Biokraftstoffen erforderlich ist.

Professor Bruce fügte hinzu: "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 lignocellulosehaltiger Biomasse erhöhen können, was die Möglichkeit bietet, ein wertvolles Produkt aus Lignin zu erzeugen und gleichzeitig die Verarbeitungskosten zu senken."

  • "A multi-omics approach to lignocellulolytic enzyme discovery reveals a new ligninase activity from Parascedosporium putredinis NO1"; PNAS

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