Пищеварение древних насекомых может стимулировать развитие биотоплива

Москва, 14:39, 22 Фев 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Изучение необычной пищеварительной системы группы древних насекомых предоставило новые данные для будущего производства биотоплива.

Представленный в Nature Communications, проект показывает, что способность некоторых насекомых эффективно переваривать целлюлозу может использоваться в промышленных процессах, вроде изготовления низкоуглеродного топлива.

Неожиданное открытие было сделано командой Университета Йорка, изучающей термобию домашнюю. Ранее насекомые показали способность жить, питаясь кристаллической целлюлозой, натуральным волокном, в изобилии присутствующим в соломе, бумаге и картоне.

«Термобии принадлежат к одной из примитивнейших групп насекомых: они появились около 420 миллионов лет назад. Несмотря на длинную эволюционную историю, ученые уделяли им мало внимания», — отметил профессор Саймон МакКуин Мейсон.

Целлюлоза формирует волокна, обеспечивающие растительным клеткам прочность и структурный порядок. До этого было неясно, как термобии научились эффективно переваривать это вещество. Рассматривая их пищеварительную систему, ученые нашли нечто неожиданное.

«В кишечнике термобий обнаружилась группа неохарактеризованных белков, составляющих 20% углеводных пищеварительных ферментов, — сказал доктор Федерико Саббадин. – Они оказались новым классом энзимов, литическими полисахаридными монооксигеназами (LPMO), атакующим кристаллические полисахариды. Исследование показало, что термобии используют ферменты для лучшего переваривания целлюлозы».

Ранее LPMO находили только в грибках, бактериях и вирусах. Но анализ нового семейства показал, что ферменты распространены и среди беспозвоночных. Авторы уверены, что их можно использовать в промышленных процессах для расщепления целлюлозы на ферментируемые сахара для производства биотоплива.

«Предположительно, соединения появились из энзимов, расщепляющих хитин, защищающий дыхательную систему насекомых, — объяснил профессор МакКуин Мейсон. – Мы выяснили, что эти наследственные гены необходимы для метаморфоз, а препятствие их функциям смертельно для насекомых. Выводы могут сыграть важную роль в контроле сельскохозяйственных вредителей и переносящих болезни комаров».