一個(gè)由美國科學(xué)家組成的研究熱帶白蟻腸部的小組,期望這一研究取得尋求更清潔,,可再生燃料的突破,。他們說在白蟻內(nèi)部存在制造新一代生物燃料的酶,這種燃料能代替骯臟昂貴和充滿地緣政治危險(xiǎn)的化石燃料,。
白蟻無情大量啃食家具而造成每年數(shù)十億美圓的損失而令人極其厭惡,,但是基因研究人員認(rèn)為中美洲的一種白蟻后腸“藏有潛在的金礦”,。這些微生物產(chǎn)生慢慢分解木質(zhì)纖維的酶,。
目前的生物燃料是由玉米,,糖類和其他農(nóng)作物制成的。這些作物的淀粉由酶發(fā)酵蒸餾轉(zhuǎn)化成乙醇,。然而問題之一是,,這種產(chǎn)品能將糧食轉(zhuǎn)化成燃料,美國對(duì)生物乙醇的大力扶植使得國際糧食市場價(jià)格回升。白蟻卻能改變這一切,,白蟻和牛一樣有著一系列的腸室,,每個(gè)腸室都含有不同的微生物種群,這些種群在將木質(zhì)聚合體轉(zhuǎn)化成糖的過程中起不同的的作用,。這種糖能發(fā)酵制成生物燃料,。該研究小組已將一些該微生物的基因進(jìn)行線形排列分析,希望在工業(yè)范圍內(nèi)重新生成白蟻的微型生物反應(yīng)場所,。
據(jù)環(huán)球能源網(wǎng)了解,,科學(xué)家們進(jìn)入了哥斯達(dá)黎加的雨林,在一棵大樹下的巨型蟻巢中,,采集了圓頭工蟻,。他們用鑷子和針取出165只白蟻的第三節(jié)腹部內(nèi)臟,即后腸,。并將這些運(yùn)至加利福尼亞州的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行排序,。大約七千一百萬的基因碼出現(xiàn)在這些腸中,這些基因碼指向兩種叫做“菲錦羅菌”的主要細(xì)菌系,。這種細(xì)菌降解纖維素和密螺旋體,,轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵的糖。
白蟻腸是非常有效的,。理論上,,它能將一張A4紙轉(zhuǎn)化成2升(1.8品脫)的氫氣。雖然前面的道路還很漫長,,但重要的一步已經(jīng)邁出,。按比例增加這一過程,生物質(zhì)能工廠就能更有效經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出生物燃料,??茖W(xué)家指出,我們必須破解一套對(duì)分解纖維素有重要作用的基因才能達(dá)到這一目的,,而這一研究是十分重要的一步,。
環(huán)球能源網(wǎng)獲悉,臭名昭著的白蟻貪婪地吞噬木材,,將建筑物化為粉末,,其破壞程度已造成人們每年數(shù)十億美元的損失。但最新研究表明,,它可為綠色生物燃料的未來提供生物化學(xué)手段,。其微小身體中的微生物可望成為提高木材或廢棄生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值生物燃料的酶的豐富來源。
美國能源部Joint Genome研究院(DOE JGI),、加州技術(shù)研究院,、Verenium公司(前Diversa公司),、生物燃料公司INBio、美國Costa Rica生物多樣化研究院和IBM Thomas J. Watson研究中心已對(duì)此作出研究和分析,,在《自然》雜志2007年11月22日一期上指明了這一可望應(yīng)用的前景,。
研究人員指出,白蟻是一種不同異常的“機(jī)器”,。白蟻可在很短的時(shí)間內(nèi)消化極大量的木材,,可替代很苛刻的化學(xué)品或過多的熱量,白蟻利用其體內(nèi)后部腸子中的特種微生物可將植物性材料的基層組織進(jìn)行破壁,,并使過程消化催化,。
由DOE JGI進(jìn)行的工業(yè)規(guī)模DNA測試,證實(shí)了白蟻?zhàn)鳛檫@一工具的功能?,F(xiàn)在的任務(wù)是了解它如何消化植物材料,,以發(fā)現(xiàn)這類新陳代謝的路徑。然后合成所發(fā)現(xiàn)的新型的酶,,從而加速開發(fā)新一代纖維素生物燃料。尋找出將木材聚合物轉(zhuǎn)化為糖類的路徑,,然后再發(fā)酵成為如乙醇之類的燃料,。
美國能源部已于2007年6月在三個(gè)新的生物能源研究中心投資3.75億美元加速開發(fā)纖維素乙醇和其他生物燃料的基礎(chǔ)研究。
生物通報(bào)道:來自美國的一個(gè)研究小組在上周的《自然》雜志上發(fā)表文章說,,他們發(fā)現(xiàn)一種熱帶白蟻體內(nèi)的微生物分泌的酶可將植物
纖維素轉(zhuǎn)化為糖類,,而這些糖類在發(fā)酵后能夠成為生物燃料。這意味著人們?cè)谇鍧?、可再生燃料的探索上再進(jìn)一步,。
這種白蟻的后腸中“可能藏有微生物金礦”,這些微生物能分泌出酶,,使白蟻順利分解食入的木材纖維,將木聚合物轉(zhuǎn)化為糖類,,從而獲得營養(yǎng),。研究人員表示,這種藏身于白蟻下半身的酶十分寶貴,,可以用來制造新一代生物燃料,,替代有污染、價(jià)格昂貴并帶來地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的化石燃料,。
研究組現(xiàn)在正在將一部分微生物的基因進(jìn)行排序和分析,希望仿照白蟻的微型生物反應(yīng)器進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),。目前人們所使用的生物燃料主要來自玉米和蔗糖等作物,,原理是利用酶,、發(fā)酵和蒸餾等方式使作物中的淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇,。新一代生物燃料將使用糧食以外的植物纖維素材料,,如木屑和稻草;但是,,礙于成本和復(fù)雜性,,這些新的加工方法很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
今年6月,,有關(guān)全球生物燃料的社會(huì)及環(huán)境影響的首份評(píng)估報(bào)告《生物燃料用于運(yùn)輸:全球潛能及21世紀(jì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)與能源密切關(guān)系》由世界觀察所與德國的技術(shù)合作機(jī)構(gòu)和可再生資源組織聯(lián)合發(fā)表。報(bào)告在指出“乙醇和生物柴油燃料等生物燃料可大幅減少全球石油依賴”的同時(shí),,告誡各國避免大規(guī)模使用生物燃料帶來的使農(nóng)業(yè)及生態(tài)遭受重大影響的風(fēng)險(xiǎn),。
近年來,全世界生物燃料生產(chǎn)發(fā)展速度超過石油生產(chǎn),。自2001年以來,生物燃料生產(chǎn)已經(jīng)增加了一倍,,并因世界油價(jià)飆升和各國政策的支持而正在向更強(qiáng)勁的增長蓄勢待發(fā),。去年全球生物燃料生產(chǎn)每天超過67萬桶,大約相當(dāng)于運(yùn)輸燃料市場的1%,。盡管目前石油在全球運(yùn)輸燃料中所占的比例超過96%,但生物燃料生產(chǎn)的發(fā)展速度快于石油,,如2000~2005年全球乙醇生產(chǎn)增長了一倍多,,生物柴油生產(chǎn)擴(kuò)大將近4倍,而石油生產(chǎn)同期僅增長7%,。2005年,,巴西領(lǐng)跑乙醇燃料生產(chǎn),甘蔗作物提供其超過40%的非柴油燃料,。美國乙醇燃料產(chǎn)量居世界第二,歐盟的生物柴油產(chǎn)量占世界89%,。