眾所周知，光會刺激自然界中植物材料和其他生物質(zhì)的分解，但尚不清楚具體如何分解。最近，NMBU的研究人員發(fā)現(xiàn)了可能的解釋。他們的最新發(fā)現(xiàn)剛剛發(fā)表在Nature Communications上。

在他們的新論文中，研究人員描述了光如何激活木質(zhì)素，木質(zhì)素是幾乎所有植物材料的重要組成部分。木質(zhì)素的這種活化導(dǎo)致物質(zhì)過氧化氫的產(chǎn)生，許多酶需要能夠分解這種植物材料中的各種成分。因此，木質(zhì)素充當(dāng)一種“太陽能電池板”，它產(chǎn)生分解生物質(zhì)所需的酶。

需要過氧化氫的酶類型之一是所謂的“裂解多糖單加氧酶”或LPMO，這是在NMBU發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)在在全球范圍內(nèi)用于分解和評估難以降解的植物材料，否則這些材料會丟失。

這項新的研究表明，除其他外，光量決定了LPMO可用的過氧化氫量，這反過來又控制了生物質(zhì)分解的速度。

復(fù)雜的問題

研究木質(zhì)素和陽光運動的過程并不容易。為了深入了解這一點，許多不同的研究人員做出了貢獻(xiàn)。

“我們與KBM和SINTEF的化學(xué)家以及NTNU的核磁共振專家進行了卓有成效的合作，以了解木質(zhì)素暴露在光線下時實際會發(fā)生什么。這種合作，特別是Finn Aachmann及其NTNU團隊進行的核磁共振研究，使得了解實際發(fā)生的事情成為可能，“項目負(fù)責(zé)人Vincent Eijsink說。

“令人著迷的是，光可以使木質(zhì)素啟動酶反應(yīng)，”KBM生物工藝技術(shù)和生物精煉(BioRef)小組負(fù)責(zé)人，該文章的作者之一Svein Horn說。

“有了這種新的理解，我們必須考慮在NMBU開發(fā)生物精煉工藝時，光如何影響我們用來分解生物質(zhì)的酶，”他補充道。

“這項工作不僅增加了我們對生物質(zhì)在自然界中如何降解的理解，而且還指出了木質(zhì)素增值的新機會，”該文章的第一作者Eirik Kommedal說。