Ενίσχυση της παραγωγής βιοκαυσίμων με ένζυμα αρχαίων εντόμων

Νέα μελέτη του Πανεπιστημίου της Υόρκης εξετάζει τη δυνατότητα χρήσης ενζύμων αρχαίων εντόμων για την ενίσχυση της παραγωγής βιοκαυσίμων.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν την ανακάλυψη μιας νέας κατηγορίας ενζύμων ενώ μελετούσαν το πεπτικό σύστημα ενός παρασίτου. Τα εξάποδα του είδους Thermobia domestica ανήκουν σε μια πρωτόγονη ομάδα εντόμων που συναντάται στη γη εδώ και περίπου 240 εκατομμύρια χρόνια.

Τα έντομα αυτά μπορούν να ευδοκιμήσουν σε άχυρο, χαρτί και χαρτόνι, τα οποία περιέχουν κρυσταλλική κυτταρίνη. Η κυτταρίνη σχηματίζει τις ίνες που υποστηρίζουν τα κυτταρικά τοιχώματα και έχει υψηλό βαθμό δομικής τάξης. Ενώ μελετούσε τα πλάσματα, η ομάδα διαπίστωσε ότι χρησιμοποιούν μια συγκεκριμένη ομάδα πρωτεϊνών για την πέψη της κυτταρίνης με μεγαλύτερη ταχύτητα. Μετά από περαιτέρω έρευνα, οι πρωτεΐνες αυτές αποδείχθηκαν μια νέα κατηγορία ενζύμων, που ονομάζονται λυτικές πολυσακχαριτικές μονοοξυγενάσες (LPMO), οι οποίες επιτίθενται στους κρυσταλλικούς πολυσακχαρίτες, σύμφωνα με τον επικεφαλής της μελέτης, καθηγητή Βιολογίας Φεντερίκο Σαμπαντίν.

Προηγουμένως, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι LPMO εμφανίζονται φυσικά μόνο σε απλούστερους οργανισμούς, όπως μύκητες, βακτήρια και ιοί. Η μελέτη αυτή καταδεικνύει ότι είναι διαδεδομένες και μεταξύ των ασπόνδυλων.

Τα γονίδια αυτά είναι απαραίτητα για τη μεταμόρφωση των εντόμων, και η παρεμπόδιση της λειτουργίας τους είναι θανατηφόρα. Αυτό θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για τον έλεγχο των κουνουπιών που μεταφέρουν ασθένειες και των γεωργικών παρασίτων όπως οι ακρίδες.

Αυτή η προσέγγιση για τη διάσπαση της κυτταρίνης θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα για την αειφόρο ανάπτυξη. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα ένζυμα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διάσπαση της κυτταρίνης που βρίσκεται σε βιομάζα σε ζυμώσιμα σάκχαρα, ώστε να ενισχυθεί η παραγωγή των ανανεώσιμων βιοκαυσίμων, τα οποία συνοδεύονται από χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.