不列颠哥伦比亚大学的研究人员现在已经创造了比普通树更容易加工成生物燃料和/或纸的基因工程树。
新的发展应该有助于降低成本和/或减少造纸和生物燃料行业中有毒化学品的使用,从而有助于减少这些行业通常伴随的污染。
肖恩·曼斯菲尔德(Shawn Mansfield)。研究人员拥有经过基因工程改造的树木,这些树木更容易分解以生产纸张和生物燃料,这一突破将意味着使用更少的化学品,更少的能源并减少环境污染物。马丁·迪
不列颠哥伦比亚大学木材科学教授肖恩·曼斯菲尔德(Shawn Mansfield)表示:“制浆和造纸业以及新兴的生物燃料行业的最大障碍之一是在木材中发现的称为木质素的聚合物。”
木质素是大多数类型植物细胞壁的主要成分之一,也是制浆,造纸和生物燃料生产过程中的主要加工障碍之一。按照目前的情况,必须先除去木质素,然后再进行进一步处理-这需要大量的有毒化学物质和能量。
这就是新的基因工程树的开发计划所要解决的问题-修改木质素以使其更易于分解,同时避免降低树的强度。
曼斯菲尔德继续说:“我们正在设计以更少的能源和更少的化学物质进行处理的树木,最终回收的木糖比目前更多。”“设计树木进行解构,同时保持其生长潜力和强度,确实是一项独特的成就。”
不列颠哥伦比亚大学提供更多:
研究人员此前曾试图通过抑制基因来减少树木中木质素的含量来解决这个问题,这通常导致树木生长受阻或易受风,雪,害虫和病原体的侵害。
木质素的结构自然包含难以降解的醚键。研究人员利用基因工程技术将酯键引入木质素主链中,从而更容易进行化学分解。新技术意味着木质素可以更有效地回收,并用于其他应用,例如粘合剂,日光浴,碳纤维和油漆添加剂。
这项研究中采用的基因修饰策略也可以用于草等其他植物,用作替代石油的新型燃料。
尽管使用基因工程植物当然存在许多潜在的问题,但研究人员认为,可以通过采用多种不同的策略来有效地解决此类问题,包括:远离本地林地种植农作物,从而实现异花授粉不可能引入使雄性和雌性树木或植物不育的基因;并在它们达到生殖成熟之前采伐树木。
曼斯菲尔德总结说:“我们是一个依赖石油的社会。”从智能手机到汽油,我们都依赖相同的资源。我们需要渗透并减轻化石燃料的压力。树木和植物具有为我们的社会贡献碳的巨大潜力。
新发现刚刚发表在《科学》杂志上。