Новаторское исследование было опубликовано в журнале Nature Chemical Biology.В течение многих лет исследователи искали более устойчивые источники сырья, из которого производятся продукты, которые мы используем каждый день.
В последнее время биомасса из кукурузы или сахарного тростника используется в производстве широкого спектра непродовольственных товаров, от пластика до топлива. Однако использование продуктов питания для производства несъедобных продуктов вызывает споры, поскольку это влияет на снабжение продуктами питания и может поднять цены на продукты питания.В этом исследовании исследователи рассмотрели превращение несъедобных биологических побочных продуктов, которые ученые называют лигноцеллюлозной биомассой, для производства полезных продуктов, позволяющих избежать целей «пища против химии». Они специально рассмотрели процесс использования лигноцеллюлозной биомассы для производства бутандиола (BDO), который используется для производства более 1 миллиарда фунтов спандекса каждый год, используемого в одежде и домашней обстановке.
В 2010 году было подсчитано, что спандекс использовался в 80 процентах всей одежды.Чтобы установить платформенный путь, исследователи изучили последовательности генов бактерий и грибов, которые превращают биомассу в промежуточные продукты трикарбоновой кислоты (TCA). Исследователи называют этот новый метаболизм «нефосфорилирующим метаболизмом», который позволяет производить полезные продукты из цикла TCA менее чем за пять шагов по сравнению с предыдущими 10 шагами. Меньшее количество шагов в процессе привело к увеличению выхода продукции на 70 процентов и в целом к лучшему для окружающей среды процессу.
Больше всего исследователей взволновало то, что этот путь можно использовать не только для производства BDO для спандекса. Из него можно производить самые разные полезные продукты.
«Мы обнаружили, что эту новую платформу можно использовать для преобразования сельскохозяйственных отходов в химические вещества, которые можно использовать для многих других продуктов, начиная от куриного корма и заканчивая усилителями вкуса в продуктах питания», — сказал ведущий исследователь исследования Кечун Чжан, помощник по химической инженерии и материаловедению. профессор Колледжа науки и техники Миннесотского университета.«Путь, который мы разработали, был устойчивым, поэтому он лучше для окружающей среды.
Это исследование также является одним из немногих примеров искусственных метаболических путей, созданных до сих пор», — добавил Чжан.