白蚁体内一种酶可将木材化为糖 |
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| 来源：《PLoS综合》 更新时间：2011-7-14 11:10:25 |
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白蚁能大量吞吃木头，给家具带来灾难性破坏，但美国普渡大学和佛罗里达大学的最新研究发现，它们的这种能力也可能为汽车带来清洁燃料。据美国物理学家组织网7月5日报道，研究人员在白蚁消化道发现了一种可把木头分解成糖的混合酶，有助于克服目前将木材转化为生物燃料过程中存在的障碍。
植物中的木质素是木材分解成糖的最大障碍，而糖是生产生物燃料的基本成分。木质素是构成植物细胞壁的最坚硬的部分，封锁了生物质中的糖。“我们发现白蚁肠消耗系统中有一种混合酶，能把木头分解成糖。”领导该研究的弗罗里达大学昆虫与线虫学系麦克·斯卡福说。
研究人员发现，不仅白蚁自身消化道能产生分解木材的酶，在白蚁肠道中还有一种微小的共生生物（一种原生动物），也能产生某种酶，协同帮助白蚁消化木材。他们分离出了白蚁的肠道，并把样本分成含有共生生物和不含共生生物的，分别放在锯末上，然后对二者的产糖量进行了检测。实验结果表明，有3种功能不同的酶，能分解不同生物质，其中两种能释放葡萄糖和戊糖，另一种能分解木质素。
斯卡福说：“长期以来，人们认为共生生物仅仅是帮助消化，其实共生的功能还有很多。我们的实验证明，宿主产生了某种酶，与共生生物产生的酶结合起来发挥了更大作用。宿主酶加共生生物酶的效果，就好比是1+1=4。”
来自白蚁和它们共生生物的酶能有效克服木质素转化成糖的障碍。将制造这些酶的基因插入病毒中喂给毛虫，就能产出大量的酶。实验显示，人工合成的宿主白蚁酶在分解木质释放糖分方面很有效。人们可以把宿主白蚁作为产出酶源的主要部分，用来生产生物燃料。
斯卡福表示，下一步他们将识别共生生物产生的酶，跟宿主白蚁酶结合，让木材能产出更多的糖以提高生物燃料的产量。他的研究小组计划与马里兰州的切萨皮克·皮尔蛋白产品公司合作，生产人工合成酶。
该研究发表在《公共科学图书馆—综合》（PLoS One）上。（来源：科技日报 常丽君）
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