据英国媒体报道,熊猫给人的印象整个就一吃货,每天大部分时间都跟竹子“较劲”去了;另外还不愿交配繁殖后代,导致该“活化石”面临灭绝的境地。不过,科学家近日发现,熊猫的粪便中含有一种强大的细菌,可以帮助生产新一代生物燃料,解决未来地球的能源危机。该发现也凸显了生物多样性以及拯救濒危物种的重要性。
可帮助生产生物燃料
科学家称,在分解粗糙的植物材料(木质纤维素)方面,这种菌类的效率是最高的,比该领域所有现有技术都要强。木质纤维素在玉米杆、木屑以及竹子中都有,分解这种材料是提取酒精时很必要的过程,酒精可以用来作生物燃料。研究表明,在适当的条件下,熊猫粪便中的细菌可以把95%的植物量转化为单糖,而单糖可以进一步合成燃料。引导此项研究的密西西比州立大学生物化学家安士利·布朗说,“谁都没想到,熊猫的排泄物竟然能帮助人们克服生产生物燃料的一个主要障碍。”
效率超高经济实用
在野外,熊猫的食物99%是竹子,偶尔也吃草、块茎或者小动物的肉。由于祖先是食肉动物,因此仍然保留着肉食者的消化系统,这样它们从进食中吸收的能量很少。平均每只成年大熊猫每天要吃9到14公斤的竹笋,最高排泄40次。
科学家称,这种细菌效率很高,完全可以放弃目前生物燃料生产中所采取的高热、强酸、高压等手段,这些手段成本高,还很费时。科学家计划分离出让该细菌如此强大的基因,之后将基因移入酵母中。这样,就可以进行大规模的生产,进而帮助到整个生物燃料工业。
研究人员已经在丝状真菌Neurospora crassa中发现一种酶GH61能够降解植物细胞壁中纤维素链从而产生用于生物燃料的较短的糖分子。
一个国际研究小组破解了该酶的分子机制,通过利用电子顺磁共振波谱学(electron paramagnetic resonance spectroscopy, EPR)和单晶X射线衍射(single-crystal X-ray diffraction)技术揭示出酶GH61的活性位点含有一个二价铜,尤其独特地是,在铜的配位层上还含有一个甲基化的组氨酸,这就为生物无机化学的酶催化机制研究提供一个新的范例。
该国际小组是由加拿大约克大学化学系教授Paul Walton和Gideon Davies与来自美国加利福尼亚州戴维斯和丹麦巴格斯瓦德两处的诺维信实验室(Novozymes laboratories)、哥本哈根大学、剑桥大学的科学家们组成的。该研究成果于2011年8月29日发表在PNAS杂志上,题名为“Insights into the oxidative degradation of cellulose by a copper metalloenzyme that exploits biomass components”。
附原帖链接 http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3679597