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植物科学发现推动可再生能源研究

导读 2022年1月4日整理发布:德克萨斯州丹顿 (UNT) —北德克萨斯 大学理学院 实验室的新发现,生物科学杰出研究教授兼 UNT 生物发现研究所...

2022年1月4日整理发布:德克萨斯州丹顿 (UNT) —北德克萨斯 大学理学院 实验室的新发现,生物科学杰出研究教授兼 UNT 生物发现研究所副主任理查德·迪克森 (Richard Dixon) 可以帮助开发更适合加工成产品的生物质作物,例如航空燃料、塑料等工业产品。

Dixon 和访问科学家王欣和博士后卓春六最近在顶级植物科学期刊《植物细胞》上发表了他们的研究结果 。该研究与能源部资助的 Oakridge 国家实验室生物能源创新中心合作,是生物技术行业目标的一部分,即对作物进行基因改造以更有效地加工成这些有价值的产品。

他们的工作涉及木质素,这种物质使植物变得木质和坚固并帮助它们直立。

“木质素是植物细胞壁中的钢筋混凝土,”迪克森说。“这就是为什么它首先在树上——保护它并帮助它直立。但木质素很难生物降解并分解成更小的分子以转化为燃料。”

他的实验室一直致力于创造具有更高浓度 C-木质素的植物,这是一种在某些外来植物(如香草兰花和某些仙人掌)的种子中发现的木质素,比传统生物燃料作物中发现的木质素更易于加工其分子结构。

如果科学家可以用 C-木质素代替大部分的正常木质素,它也可以很容易地分离并分解成简单的分子来制造塑料或聚合物,而不是被烧毁或丢弃。更有效的木质素加工将使生物燃料的利润更高,从而提高生物燃料的可行性。

Dixon 和其他研究人员设想柳枝稷和杨树等植物经过生物工程改造,含有大量 C-木质素,可以作为作物种植,可以收获并有效加工成石油的替代品。他们的新发现确定了一类酶,它们充当将植物中木质素单元连接成 C-木质素的催化剂。这些知识将使植物科学家能够对含有大量 C-木质素的作物进行基因改造。

Dixon 希望,结合汽车的替代技术,可再生植物生物质最终可以完全取代石油。

“最终的梦想是有一棵树,它被设计成一座工厂,吸收阳光并将其转化为可以通过技术转移的积木,以取代现在石油提供的所有东西,”迪克森说。

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