Исследователи из Министерства энергетики США и института JBEI нашли способ извлечения из растений очень ценного сырья для биотоплива – ксилана. Это открытие может дать новый богатый возобновляемый источник сырья для горючего.

После целлюлозы, ксилан является вторым наиболее распространенным полезным ресурсом биомассы на Земле. Он содержит большое количество солнечной энергии, накопленной растениями, и может использоваться для производства биотоплива.

Однако до сих пор не удавалось найти эффективный способ извлечения энергии из ксилана в растениях, в результате ценный ресурс попросту выбрасывался.

Американские ученые смогли найти ген, ответственный за «трудноизвлекаемость» ксилана из клеточных стенок растений. В итоге удалось создать генетически-модифицированный сорт риса, в котором соответствующий ген под названием XAX1 был отключен.

Оказалось, что ген XAX1 создает дополнительные поперечные связи между ксиланом и лигнином, делая клеточные стенки растений устойчивыми к технологиям извлечения биотоплива. Соответственно, отключение этого гена сделало связи ксилана с лигнином более слабыми и увеличило выход биотоплива.

Эксперименты показали, что отключение гена не только позволило легко извлекать ксилан из растения, но и на 60% улучшило осахаривание (превращение полисахаридов в сахар). Как известно, улучшение осахаривания является ключом к более эффективному производству биотоплива.

Ксилан, как и целлюлоза, является одним из основных компонентов клеточных стенок растений, которая служит ценным источником питания для человека и животных. Считается, что ксилан играет важную структурную роль в клеточных стенках растений, но ферменты, которые могут синтезировать похожие на ксилан полисахариды, до сих пор не найдены.