Энтомологи из Университета Гэйнсвилля (штат Флорида) в своей научной работе описывают, как ферменты, производящиеся термитами и микроорганизмами, которые живут в их пищеварительной системе, могут помочь в производстве этанола из несъедобных растительных материалов, таких как солома и древесина.
Современное производство этанола использует в качестве сырья кукурузу и сахарный тростник. Легкодоступные молекулы сахара в этих продуктах могут быть преобразованы в этанол посредством ферментации. Но идея использования пищевых продуктов для изготовления топлива показала себя сомнительной, так как производство биоэтанола вызывает рост цен на продукты питания.
Несъедобные части многих растений также содержат большое количество углеводов в виде целлюлозы клеточной стенки. Но разложить целлюлозу на простые углеводы непросто. Один из методов основан на предварительном нагреве целлюлозы, смешанной с кислотами или основаниями, и последующей обработке материала различными ферментами. Второй предлагает очень мелко перемолоть исходное вещество перед ферментацией.
Термиты, с другой стороны, без труда перерабатывают дерево и иные материалы с высоким содержанием целлюлозы в составляющие их простые углеводы. Насекомое использует второй метод: мелко перемалывает пищу и затем обрабатывает ее уникальным набором ферментов. Эти ферменты вырабатываются как самим термитом, так и микроорганизмами-симбионтами, населяющими его кишечник.
В результате работы нескольких исследовательских групп, использующих разные технологии анализа генетического кода, был изучен набор генов термита, ответственных за производство ферментов, и успешно идентифицировано несколько ферментов, пригодных к использованию в производстве этанола. По всей видимости, ферменты термитов и их симбионтов дополняют друг друга: на первой стадии целлюлоза переваривается термитом, а затем микроорганизмы в его кишечнике завершают начатое.
После того как ученые смогут производить отдельные ферменты термитов и исследуют их роль в разложении целлюлозы, начнется работа по установлению необходимого сочетания активных веществ для производства биоэтанола из материалов как известных, так и еще не опробованных наукой.
Руслан Земляникин