2022年1月4日整理發(fā)布：德克薩斯州丹頓 (UNT) —北德克薩斯 大學(xué)理學(xué)院 實(shí)驗(yàn)室的新發(fā)現(xiàn)，生物科學(xué)杰出研究教授兼 UNT 生物發(fā)現(xiàn)研究所副主任理查德·迪克森 (Richard Dixon) 可以幫助開發(fā)更適合加工成產(chǎn)品的生物質(zhì)作物，例如航空燃料、塑料等工業(yè)產(chǎn)品。

Dixon 和訪問(wèn)科學(xué)家王欣和博士后卓春六最近在頂級(jí)植物科學(xué)期刊《植物細(xì)胞》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果 。該研究與能源部資助的 Oakridge 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室生物能源創(chuàng)新中心合作，是生物技術(shù)行業(yè)目標(biāo)的一部分，即對(duì)作物進(jìn)行基因改造以更有效地加工成這些有價(jià)值的產(chǎn)品。

他們的工作涉及木質(zhì)素，這種物質(zhì)使植物變得木質(zhì)和堅(jiān)固并幫助它們直立。

“木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁中的鋼筋混凝土，”迪克森說(shuō)。“這就是為什么它首先在樹上——保護(hù)它并幫助它直立。但木質(zhì)素很難生物降解并分解成更小的分子以轉(zhuǎn)化為燃料。”

他的實(shí)驗(yàn)室一直致力于創(chuàng)造具有更高濃度 C-木質(zhì)素的植物，這是一種在某些外來(lái)植物(如香草蘭花和某些仙人掌)的種子中發(fā)現(xiàn)的木質(zhì)素，比傳統(tǒng)生物燃料作物中發(fā)現(xiàn)的木質(zhì)素更易于加工其分子結(jié)構(gòu)。

如果科學(xué)家可以用 C-木質(zhì)素代替大部分的正常木質(zhì)素，它也可以很容易地分離并分解成簡(jiǎn)單的分子來(lái)制造塑料或聚合物，而不是被燒毀或丟棄。更有效的木質(zhì)素加工將使生物燃料的利潤(rùn)更高，從而提高生物燃料的可行性。

Dixon 和其他研究人員設(shè)想柳枝稷和楊樹等植物經(jīng)過(guò)生物工程改造，含有大量 C-木質(zhì)素，可以作為作物種植，可以收獲并有效加工成石油的替代品。他們的新發(fā)現(xiàn)確定了一類酶，它們充當(dāng)將植物中木質(zhì)素單元連接成 C-木質(zhì)素的催化劑。這些知識(shí)將使植物科學(xué)家能夠?qū)写罅?C-木質(zhì)素的作物進(jìn)行基因改造。

Dixon 希望，結(jié)合汽車的替代技術(shù)，可再生植物生物質(zhì)最終可以完全取代石油。

“最終的夢(mèng)想是有一棵樹，它被設(shè)計(jì)成一座工廠，吸收陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)化為可以通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)移的積木，以取代現(xiàn)在石油提供的所有東西，”迪克森說(shuō)。