Исследователи из Копенгагенского университета установили: под действием солнечного света и специальных белковых ферментов разложение растительной органики ускоряется во много раз. Процесс может помочь, в частности, при производстве экологически чистого топлива — биоэтанола, передаёт ТАСС.
«Обычный» и «обратный» фотосинтез
Естественный процесс фотосинтеза позволяет зелёным растениям, водорослям и некоторым бактериям создавать органические вещества, используя энергию солнечного света. Пигмент хлорофилл, среди прочего, даёт им возможность преобразовывать поглощённый углекислый газ в глюкозу, а та, в свою очередь, превращается в целлюлозу — основной строительный материал растительных тканей. Полисахарид целлюлоза — самый распространённый органический полимер на нашей планете.
В ходе экспериментов с хлорофиллом, которые проводили датчане, было обнаружено: зелёный пигмент растений способен также обеспечивать энергией обратный процесс — окисление и распад целлюлозы и гемицеллюлозы. Под действием солнечного света хлорофилл может в 100 раз увеличить каталитическую активность монооксигеназ — ферментов (энзимов), которые способствуют окислению органики в природе, однако, как правило, делают это достаточно медленно. Подобного специалисты ещё никогда не наблюдали.
Обратным фотосинтезом процесс называют, поскольку энзимы используют атмосферный кислород и солнечный свет, чтобы разрушать и изменять углеродные связи, например, в растениях, вместо того, чтобы строить углеродные связи с образованием кислорода, как это происходит при фотосинтезе.
Польза открытия
Биоэтанол второго поколения уже получают из богатых целлюлозой отходов промышленности и сельского хозяйства с применением природных ферментов. Открытие датчан в теории может сделать данный процесс в разы более быстрым, но для этого должны быть разработаны соответствующие технологические решения. Коллеги датских исследователей предупреждают: добиться столь же впечатляющего результата вне лаборатории может оказаться сложно, равно как и обеспечить доступ солнечного света в массивные чаны с размолотыми в пыль и смешанными с водой древесными опилками или соломой. Однако в других отраслях, где также требуется разрушать углеродные связи в органике, например, при производстве некоторых лекарств, новые методики могут оказаться очень полезны.
С выводами датских учёных можно ознакомиться в цифровом научном журнале открытого доступа «Nature communications», который выпускает международная издательская компания «Nature Publishing Group».