Wie Termiten bei der Herstellung von Ethanol aus Holz helfen

Wie Termiten bei der Herstellung von Ethanol aus Holz helfen

Michael Scharf, Assistenzprofessor für Entomologie an der Universität von Florida, Gainesville, und sein Kollege Aurélien Tartar beschreiben, wie die Enzyme durch Termiten und die darin lebenden Mikroorganismen oder ihre "Symbionten" den Wissenschaftlern dabei helfen, Ethanol zu produzieren aus Stroh oder Holz durch Bereitstellung einiger chemischer Grundprozesse.

"Durch Millionen und Abermillionen von Jahren der Evolution haben Termiten und ihre Symbionten hoch spezialisierte Enzyme erworben, die zusammenarbeiten, um Holz und andere Pflanzenmaterialien effizient in einfache Zucker umzuwandeln", sagt Scharf. "Diese Enzyme sind für die Bioethanolproduktion von größtem Wert."

Da die Bioethanolproduktion aus pflanzlichen Rohstoffen wie Stärke aus Mais oder Zucker aus Zuckerrohr in letzter Zeit für die Erhöhung der Weltmarktpreise verantwortlich gemacht wird, müssen andere Bioethanolquellen gefunden werden. Zum Beispiel können Zuckermoleküle aus vielen anderen nicht essbaren Pflanzen extrahiert werden. Sie sind jedoch nicht so zugänglich wie die anderen, da sie mit einer Substanz namens Lignocellulose eingeschlossen sind, die eine strukturelle Unterstützung für Pflanzenzellwände bietet.

Das Brechen von Zuckern aus Lignocellulose ist ein komplizierter Prozess, der in Kombination mit Säuren oder Basen durchgeführt wird und das Material verschiedenen Enzymen aussetzt. Andere Verfahren umfassen Feinvermahlung und dann enzymatische Behandlung.

Das Gute an Termiten ist, dass sie das Holz und anderes lignocellulosisches Material verdauen und den Zucker daraus extrahieren können. Es scheint, dass sie die gleiche Methode des Mahlens und Behandelns mit Enzymen praktizieren, wie die Wissenschaftler, aber die Enzyme werden von ihnen und ihren Symbionten produziert.

Wie dem auch sei, das Studium der Termite Digestome hat gerade erst begonnen. "Es gibt viele Richtungen, die die Wissenschaft jetzt angehen kann", sagt Scharf. "Erstens haben wir jetzt die Möglichkeit, einzelne Enzyme aufgrund ihrer Kompetenz und Rolle beim Abbau von Lignocellulose zu produzieren und zu testen. Sobald wir die Hauptakteure (von Termiten und Symbionten) identifizieren, können wir Kombinationen testen, die möglicherweise dazu beitragen, die Bioethanolproduktion aus bestehenden Rohstoffen und vielleicht sogar anderen Rohstoffen, die noch nicht auf unseren Radarschirmen sind, machbarer zu machen. "

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