科學(xué)家找到蛀木水虱分解木材的酶

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，英國約克大學(xué)、樸次茅斯大學(xué)以及美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家使用先進(jìn)的生物化學(xué)分析方法和X射線成像技術(shù)，找出了蛀木水虱體內(nèi)能分解木頭的酶并揭示了其結(jié)構(gòu)和功能。研究人員在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上表示，這一研究將幫助他們在工業(yè)規(guī)模上再現(xiàn)這種酶的效能，以更好地將廢紙、舊木材和稻草等廢物變成液體生物燃料。

    為了用木材和稻草等制造液體燃料，人們必須首先將組成其主體的多糖分解成單糖，再將單糖發(fā)酵。這一過程很困難，因此，用此方法制造生物燃料的成本非常高。為了找出更高效而廉價(jià)的方法，科學(xué)家們將目光投向了能分解木材的微生物，希望能研究出類似的工業(yè)過程。

    蛀木水虱是海洋中的一種小型甲殼動(dòng)物，會(huì)蛀蝕木船底部、浮木、碼頭木質(zhì)建筑的水下部分等。研究人員在蛀木水虱體內(nèi)找到了一種纖維素化合物（一種可以將纖維素變成葡萄糖的酶），其擁有很多非比尋常的特性。他們也借用最新成像技術(shù)，厘清了這種酶的工作原理。

    該研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者、約克大學(xué)新型農(nóng)產(chǎn)品研究中心的西蒙・克拉克-麥森教授表示：“酶的功能由其三維形狀所決定，但它們?nèi)绱诵∫灾劣跓o法用高倍顯微鏡觀察它。因此，我們制造出了這些酶的晶體，其內(nèi)，數(shù)百萬個(gè)副本朝同一方向排列?！?/P>

    樸次茅斯大學(xué)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家約翰・麥克吉汗博士表示：“隨后，我們用英國鉆石光源同步加速器朝這種酶的晶體發(fā)射一束密集的X射線，產(chǎn)生了一系列能被轉(zhuǎn)化成3D模型的圖像，得到的數(shù)據(jù)讓我們可以看到酶中每個(gè)原子的位置。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家接著使用超級計(jì)算機(jī)模擬出了酶的活動(dòng)，最終，所有結(jié)果向我們展示了纖維素鏈如何被消化成葡萄糖?！?/P>

    研究結(jié)果將有助于科學(xué)家們設(shè)計(jì)出更強(qiáng)大的酶用于工業(yè)生產(chǎn)。盡管此前，科學(xué)家們已在木質(zhì)降解真菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了同樣的纖維素化合物，但這種酶對化學(xué)環(huán)境的耐受力更強(qiáng)且能在比海水咸7倍的環(huán)境下工作，這意味著其能在工業(yè)環(huán)境下持續(xù)工作更長時(shí)間。除了盡力從蛀木水虱中提取這種酶之外，研究人員也將其遺傳圖譜轉(zhuǎn)移給了一種工業(yè)微生物，使其能大批量地制造這種酶，他們希望借此削減將木質(zhì)材料變成生物燃料的成本。

    英國生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC）首席執(zhí)行官道格拉斯・凱爾表示：“最新研究既可以讓我們有效地利用這種酶將廢物變成生物燃料，也能避免與人爭地，真是一舉兩得?！保▌⑾迹?A title=木業(yè)資訊 href="http://www.mankybands.com/news/">

(責(zé)任編輯：蘇木)