Солома обычно используется для кормления животных, сжигания, прессования и т. д. Как одно из «трех сокровищ кантона», солома может использоваться в качестве сырья для производства биотоплива.
Этанол, спирт, представляет собой чистое и возобновляемое биотопливо, традиционно производимое путем ферментации сахарозы из сахарного тростника или глюкозы, выделяемой из кукурузного крахмала. С ростом спроса на биотопливо в последние годы целлюлоза из несъедобных растительных материалов (например,грамм. листья сахарного тростника, стебли кукурузы, рисовая солома) использовались в качестве сырья для производства биоэтанола. Однако, поскольку целлюлоза сшита с лигнином в клеточных стенках растений, очень трудно высвобождать глюкозу из целлюлозы.
Совместные исследования Университета Гонконга (HKU) и Университета Киото (Kyoto U) выявили новую стратегию, позволяющую целлюлозе в рисовой соломе более эффективно высвобождать ферментируемый сахар. Прорыв в исследованиях был недавно опубликован в известном научном журнале Plant Physiology.
Лигнин представляет собой сложный полимер, который обеспечивает механическую прочность и структурную целостность растений. Однако для ослабления лигнинового барьера с целью более эффективного использования целлюлозы при производстве биоэтанола требуются дорогие и сложные процедуры.
Рис и другие злаки относятся к семейству злаковых (Poaceae). Лигнин в их стеблях и листьях содержит особый компонент, называемый трицином. Биохимики растений HKU доктор Клайв Ло Се-чунг и его ученица доктор Лидия Лам Пуй-ин вместе со специалистом по лигнину Киото Юки Тобимацу начали совместный проект два года назад. Согласно их открытию, когда флавонсинтаза II (FNSII), ключевой фермент, участвующий в синтезе трицина, нокаутируется, не только трицин не вырабатывается, но и содержание лигнина в рисовой соломе также снижается примерно на одну треть. Кроме того, выход глюкозы при разложении целлюлозы увеличился на 37% без какой-либо химической обработки.
Глюкоза, высвобождаемая из целлюлозы, может быть использована для производства биоэтанола. Другими словами, из такой рисовой соломы более эффективно производить этанол: можно снизить затраты на обработку лигнином и увеличить производство этанола.
«Это первая демонстрация снижения содержания лигнина клеточных стенок в рисовой соломе за счет нарушения производства трицина, - сказал Клайв Ло. - Важно отметить, что нет никаких негативных последствий для роста и продуктивности риса. Поскольку все растения семейства трав содержат лигнин, связанный с трицином, эту стратегию можно применять к другим злакам, таким как кукуруза, пшеница и ячмень, а также к видам трав (например, сорго и просо), выращиваемым во всем мире исключительно для производства этанола, поэтому что их можно более эффективно использовать в качестве сырья для биотоплива.
Доктор. Лидия Лам недавно получила стипендию JSPS для постдокторских исследований в Японии от Японского общества содействия науке и начнет свои постдокторские исследования в Университете Киото в сентябре этого года. Она сказала: «Для меня большая честь и радость проводить исследовательский проект, который может принести пользу обществу. Кроме того, как гонконгчанку, меня всегда учат работать быстро и эффективно. Во время восьмимесячного исследовательского опыта в Киотском университете я особенно там были впечатлены студентами. Они проводили эксперименты с особой тщательностью и точностью. Когда я сегодня занимаюсь исследованиями, я всегда прошу себя сделать лучше, чем идеально, в дополнение к скорости и эффективности."