Растительная биомасса — один из самых доступных источников углеводов, но добывать из нее целлюлозу и другие сахара сложно: клеточные стенки слишком прочны. Сейчас для этого используют дорогие химикаты или энергоемкие процессы. Ферменты грибов — дешевая и «зеленая» альтернатива.
В центре внимания — два фермента: cellobiose dehydrogenase (CDH) и lytic polysaccharide monooxygenase (LPMO). Они работают в паре: LPMO расщепляет связи в целлюлозе, а CDH «заряжает» его, обеспечивая нужные условия реакции.
Ученые впервые описали новый вариант CDH из гриба Fusarium solani, способного заражать десятки видов растений. Этот фермент оказался особенно эффективен в паре с LPMO — он усиливает реакцию и повышает выход сахаров. Исследование опубликовано в издании FEBS Open Bio.
Эксперименты показали, что ферменты CDH и LPMO действуют синергетически, многократно ускоряя разложение целлюлозы и повышая выход растворимых сахаров. Это делает комбинацию особенно перспективной для промышленного применения.
Теперь мы можем эффективнее использовать непищевую биомассу — например, солому, опилки или кукурузные стебли. Такой способ подходит для биотехнологий, которые стремятся сократить зависимость от ископаемых ресурсов и уменьшить отходы.
По оценке авторов, ферменты устойчивы и активны даже в сложных, нестерильных смесях растительного сырья — а значит, подходят для масштабных биотехнологических процессов.
Ранее мы рассказывали про предложение ученых производить текстиль из соломы и шелухи.