巴西開發使細胞壁更容易分解的草
2018/02/23 @國際
示意圖
石油與煤對人類發展具有重要影響，尤其於19世紀工業革命後成為全世界使用的主要能源，但隨著這些儲藏於地底的物質大量開採及需求增加，未來將會供不應求，影響未來人類生活。目前各國正在積極開發新的替代能源與綠色能源之利用，期望在石油與煤完全耗盡以前能夠維持現有產業及生活所需之能源；而植物細胞壁含有大量的碳，適合作為生質能源發展材料，被視為高應用潛力的替代能源原料之一。
生質(或稱生物質，biomass)是指能夠做為燃料或工業原料使用的有機物，包含生物所產生之廢棄物、和動物皮毛、植物纖維原料等，不包括石油與煤礦。其中植物生質熱值相當高，其中大部分來自於細胞壁，但植物的細胞壁中的木質素性質非常穩定，除了不易被草食動物消化以外，也難以加工用於生質酒精的製造；若是能解決原料分解的問題，將有助於動物利用或轉換為生質能源。
阿魏酸(Ferulic Acid)和對位香豆酸(p-Coumaric acid)為草本植物和單子葉植物合成木質素的主要前驅物，部分研究人員認為降低植物中合成的阿魏酸含量有助於增加生質的分解效率。巴西農業研究機構(Brazilian Agricultural Research Corporation)、能源與材料研究中心(Brazilian Center for Research in Energy and Materials)與英國洛桑研究所(Rothamsted Research)和美國威斯康辛大學(University of Wisconsin)合作，利用RNA干擾(RNAi)狗尾草(Setaria viridis)與二穗短柄草(Brachypodium distachyon)的BAHD01基因表現，通過這種方式所生產的生質糖化效率可提高40-60%。【延伸閱讀】人工合成氨的新方法可降低能源消耗
就技術價值而論，光是巴西的生質燃料市場預估就有4億美元，牛養殖業也有1,900萬美元。且全球皆使用草料作為動物飼料與生質原料，故此發現可作為基因標誌選種，讓畜牧動物從飼料作物中獲取更高的能量，或選取更合適的能源作物種植，提高生質酒精的生產效率。相關研究發表於New Phytologist。
資料來源
- Ethanol Producer Magazine
- Suppression of a single BAHD gene in Setaria viridis causes large, stable decreases in cell wall feruloylation and increases biomass digestibility
文章摘譯
