오늘날 자연 통신 저널에 발표 된이 발견은 언젠가 폐기물 식품, 면화 및 기타 유기물을 신제품으로 바꾸는 산업 규모의 재활용 프로세스로 이어질 수 있습니다. 또한 식물 물질을 바이오 연료로보다 효율적으로 전환 할 수있는 길을 열 수 있습니다.
NIST 미생물 생물 학자 Adam Guss는“이 효소는 환경에서 탄소 재활용을 가능하게하는 데 도움이되며, 우리는 그들이 재활용 목적으로 더 나은 버전을 엔지니어링하는 방법에 대한 지식을 사용할 수 있습니다.
탄소주기의 가장 중요한 부분 중 하나는 박테리아와 곰팡이에 의한 유기물 (오래된 잎에서 면화 의류, 죽은 미생물에 이르기까지 모든)의 파괴입니다. 이 파괴 과정은 유기 물질이 생분해 될 수있는 한 새로운 생명을 공급할 수있는 토양에 귀중한 탄소와 영양소를 반환합니다. 합성 또는 고도로 가공 된 유기 물질은 일반적으로 잘 분해되지 않으며 이는 환경의 주요 문제가되었습니다.
그러나 용해 다당류 단일 옥 시게나 제 (LPMOS)로 알려진 특정 효소는 일부 박테리아와 곰팡이가 다른 변절 불가능한 유기물의 거친 외관을 우회하여 미생물이 식품과 에너지를 위해 분자의 내부 부분을 분해 할 수있게합니다.
그들의 이름에서 알 수 있듯이, LPMO는 구리 또는 철과 같은 산소와 금속 이온을 사용하여 잎과면 섬유에서 식물 세포벽의 발판뿐만 아니라 키틴-함유 곰팡이 및 곤충의 외 골격에서 식물 세포벽의 발판의 일부인 다당류로 알려진 설탕 기반 분자를 분리합니다.
NIST 연구는 퇴비 형성 과정의 일부로 식물 재료를 분해하는 것으로 알려진 스트렙토 마이 세스 코 엘리 컬러 (Streptomyces Coelicolor)라는 박테리아에 의해 생성 된 LPMO에 중점을 두었습니다. 박테리아 LPMO는 셀룰로오스 "백본"을 방해하지 않고 원자 수준에서 다당류를 분리 할 수 있었는데, 이는 미래의 바이오 연료 생산에 유망한 특징이다.
다른 미생물들도 LPMO를 생성하지만 연구자들은 그들이 어떻게 작동하는지 이해하기 시작했습니다. 자연의 다양한 LPMO에 대해 더 많이 알게되면, 다른 미생물로 이식하여 플라스틱을 재활용하기위한 공장 및 환경에서 잘 분해되지 않는 다른 현대 화합물을 만들 수 있습니다.
Guss는“본질적으로 LPMOS는 곰팡이가 산성, 영양소가 부족한 숲에서 잎 쓰레기를 분해하도록 도와줍니다. "우리는 더 높은 pH 수준과 더 높은 온도에서 가장 잘 작동하는 미생물을 사용하여 산업 공정에 대한 이러한 효소의 힘을 활용하려고합니다. 그러면 우리는 대규모 재활용에 대해 생각할 수 있습니다. 여기서 올바른 LPMO를 가진 박테리아를 재배하거나 엔지니어링하고 유기농 폐기물을 공급하며 지속 가능한 연료 또는 바이오 플라스틱으로 유용하고 귀중한 제품을 얻습니다."
