Топливо из растений: грибы-паразиты на службе у людей
С ростом цен на ископаемое горючее в мире исследователи ищут пути ответа энергетической неприятности в эндофитных грибах – микробах, живущих в растений.
Изучая эндофитов и неповторимые продукты их жизнедеятельности, Гэри Стробел из Национального университета Монтаны и его сотрудники совершили открытие, которое в будущем сможет существенно поменять методы получения горючих материалов. В недавнем изучении Стробел подробно разглядел эндофит, известный как гипоксилон, и выделил летучие органические соединения, каковые он создаёт, и выяснил его генетическое строение и антибактериальную активность. Гипоксилон и подобные грибы довольно часто возможно отыскать в тропических и субтропических растениях, а генерируемые ими летучие органические соединения возможно применять как горючее вещество либо топливные добавки.
Живущие в растениях
Эндофиты смогут жить в тканях растений, не причиняя явного вреда. В некоторых случаях они способны кроме того снабжать кое-какие преимущества, такие как защита от негативных бактерий либо патогенных грибов. Ученые поняли, что эндофиты создают биологически активные продукты, каковые смогут стать нужными в медицине, индустрии либо энергетике.
Стробел взял пример гипоксилона из ветви вечнозеленого растения, обитающего на Канарских островах, называющиеся персея индийская и вырастил его в лаборатории для проведения опытов и воспроизводства гриба, идентифицирующих данный организм. Применяя сканирующий электронный микроскоп, молекулярные тесты и светолучевую микроскопию, ученым удалось подтвердить природу гриба.
Исследователи изучили ингибирующие свойства соединений, создаваемых грибом, дабы выяснить, применяет ли гипоксилон эти вещества для защиты собственного хозяина от патогенных микроорганизмов. Ученые подвергли культуры гипоксилона возрастом три, четыре, пять, шесть и семь дней действию 10 разных патогенных грибов.
Результаты указали, что летучие органические соединения не только снабжают бактерицидное воздействие, но имеется кроме этого и определенный возраст, в то время, когда они самый действенны. В этом изучении шестидневные культуры показали большую защиту от 8 из 10 патогенных микроорганизмов. Ингибирующие свойства летучих органических соединений поддерживают идею, что этому грибу удалось сохранить экологическую нишу как раз благодаря защите, которую он снабжает.
Необычные соединения
Большую роль играется кроме этого и ассортимент летучих органических соединений, создаваемых гипоксилоном. Одно серьёзное вещество, известное как 1,8-цинеол, имеет особую структуру, благодаря которой оно может употребляться как горючее. Это большинство и соединение вторых, создаваемых гипоксилоном, классифицируются как монотерпены либо их производные.
«Монотерпены являются хорошее горючее, — растолковывает Стробел. – В конечном итоге этанол – это страшное горючее, поскольку он может приводить к с двигателем, малоэффективен в энергетическом замысле и производится методом дрожжевого брожения. Дрожжи применяют лишь крахмал и сахар, а их источниками являются кроме этого продукты животных и питания людей. Эндофиты, такие как гипоксилон, смогут применять сельскохозяйственные, лесные и муниципальные отходы, превосходно расти и наряду с этим создавать моноторпены, включая цинеол».
Особенные ферменты
Особые ферменты, применяемые гипоксилоном для производства 1,8-цинеола, запускают комплексные химические процессы, каковые сложно воссоздать в лаборатории, а потому и тяжело приспособить для массового производства монотерпенов в энергетических целях. Изучение этого процесса может открыть новые пути создания гриба с большей выработкой углеводородов.
«Биологическими дорогами производства монотерпенов возможно оперировать в промышленных масштабах или стандартными микробиологическими способами, включающими мутационную генетику, или применением биоинженерии», — отмечает Стробел.
Департамент энергетики США одобрил проект, направленный на изучение биологических способов производства монотерпенов.
Улучшение другого горючего
А до тех пор пока Стробел и его сотрудники предпринимают такие действия:
• Они создали способ улавливания летучих органических соединений на протяжении процесса брожения грибов с целью извлечения и дальнейшего изучения вероятной пользы. Улавливание обеспечивается при помощи металлической трубы, содержащей материалы для захвата соединений на базе углеводорода.
• Ученые увеличили количества выращивания гриба в лаборатории при помощи введения его в картофель/декстрозный использования и бульон простых процессов брожения.
• Основываясь на особенных высокопродуктивных особенностях грибов, исследователи увеличили количество производства летучих органических соединений, что стало дополнительным доказательством возможности массового производства.
• Ученые собрали достаточно грибковых углеводородов и создали бензиновую смесь, которой в конце 2011 года хватило для запуска двигателя.
Источник: Livescience
