Vai trò của ánh sáng trong sự phân hủy enzyme của sinh khối thực vật
bởi Đại học Khoa học Đời sống Na Uy (NMBU)
Ánh sáng kích thích sự phân hủy của vật liệu thực vật và sinh khối khác trong tự nhiên. Ảnh: Gisle Bjørneby / NMBU
Người ta biết rằng ánh sáng kích thích sự phân hủy của vật liệu thực vật và sinh khối khác trong tự nhiên, nhưng nó chưa rõ chính xác như thế nào. Gần đây, các nhà nghiên cứu tại NMBU đã phát hiện ra những giải thích có thể. Những phát hiện mới nhất của họ vừa được công bố trong Truyền thông Tự nhiên.
Trong bài báo mới của họ, các nhà nghiên cứu mô tả cách ánh sáng kích hoạt lignin, đây là một thành phần quan trọng của hầu hết tất cả các vật liệu thực vật. Việc kích hoạt lignin này dẫn đến việc sản xuất chất hydro peroxide chất, mà nhiều enzyme cần có khả năng phá vỡ các thành phần khác nhau trong các vật liệu thực vật như vậy. Vì vậy, lignin hoạt động như một loại "bảng điều khiển năng lượng mặt trời", tạo ra những gì các enzyme cần để phá vỡ sinh khối.
Một trong những loại enzyme cần hydro peroxide được gọi là "monooxygenase polysacarit lylic" hoặc LPMO, được phát hiện tại NMBU và hiện được sử dụng trên toàn thế giới để phá vỡ và định giá các vật liệu thực vật khó phân hủy mà nếu không có mất.
Nghiên cứu mới này cho thấy, trong số những thứ khác, lượng ánh sáng xác định lượng peroxide hydro có sẵn cho LPMOS, từ đó kiểm soát mức độ nhanh chóng của sinh khối.
Câu hỏi phức tạp
Không dễ để nghiên cứu lignin và các quá trình mà ánh sáng mặt trời đặt trong chuyển động. Để đi đến tận cùng của điều này, nhiều nhà nghiên cứu khác nhau đã đóng góp.
Chúng tôi đã có sự hợp tác hiệu quả với các nhà hóa học tại KBM và SINT Bởi Finn Aachmann và nhóm của ông tại NTNU, đã có thể hiểu những gì đang thực sự xảy ra ", lãnh đạo dự án Vincent Eijsink nói.
Svein Horn, người dẫn đầu nhóm công nghệ sinh học và biorefining (BioreF) tại KBM và một trong những tác giả của bài báo cho biết: "Thật thú vị khi ánh sáng có thể tạo ra các phản ứng enzyme bắt đầu lignin".
"Với sự hiểu biết mới này, chúng tôi phải xem xét làm thế nào ánh sáng ảnh hưởng đến các enzyme chúng tôi sử dụng để phá vỡ sinh khối khi chúng tôi phát triển các quá trình sinh học tại NMBU," ông nói thêm.
"Công việc này không chỉ làm tăng sự hiểu biết của chúng tôi về cách sinh khối bị suy giảm trong tự nhiên, mà còn chỉ ra các cơ hội mới để định giá lignin", Eirik Kommedal, tác giả đầu tiên của bài báo nói.
