Мягкое и твердое: ученые намерены получить древесину с оптимальными для переработки качествами

Ученые продемонстрировали потенциал мягкой древесины в более легкой переработке в целлюлозно-бумажную продукцию, если она включает ключевую особенность древесины твердой.

Открытие, опубликованное в издании Proceedings of the National Academy of Sciences, может улучшить экономику целлюлозно-бумажной и биотопливной промышленности, а также сократить воздействие этих промышленных отраслей на экологию.

«Мы показали возможность объединения некоторых наиболее экономически привлекательных особенностей каждого типа древесины», сообщил профессор Джон Ральф из Висконсинского университета в Мэдисоне.

По его словам, изменяя то, что некогда являло собой различия между твердой и мягкой древесиной, которые обрабатываются разными путями, можно создать возможности для многомиллиардных индустрий переработки биомасс.

Как и большая часть растений, деревья с твердой древесиной, такие как береза или тополь, содержат «клей» лигнин, известный сложностью переработки, который обеспечивает растительным тканям их структуру и прочность. Лигнин получается из связывающих молекул под названием G- и S-мономеры, причем S-мономеры вырабатывают лигнин, который разлагается проще. А поскольку твердая древесина содержит мономеры обоих типов, она ценится за относительно легкую переработку в целлюлозу и бумагу.

Мягкие древесины, такие как сосна или ель, с другой стороны, получают свой лигнин только из G-мономеров, и этот лигнин разлагается хуже, а потому такие типы древесины сложнее перерабатывать. Зато у них есть другое промышленное преимущество — более длинные волокна, которые особенно хороши для производства прочной бумажной продукции, такой как транспортные контейнеры и пакеты для продуктов питания. Кроме того, сахар, обнаруженный в мягкой древесине, проще и в большем объеме преобразуется в этанол, что делает мягкую древесину потенциально превосходным сырьем для производства биотоплива.

Ральф с командой сотрудников, включая первого автора исследования Эрмина Вагнера из Новозеландского НИИ Scion, использовали модель под названием система трахеального элемента, чтобы доказать возможность инжиниринга традиционной длинноволоконной мягкой древесины с более простым для переработки лигнином.

Трахеальные элементы мягкой древесины сосны

Система трахеального элемента стимулирует культуру клеток в суспензии производить вторичные клеточные стенки, примеры которых есть в настоящих древесных волокнах. В данном исследовании ученые преобразовали клетки мягкой древесины сосны в системе трахеального элемента посредством введения генов двух ключевых ферментов, которые знакомы по выработке лигнина в цветущих растениях, и показали, что итоговая мягкая древесина способна вырабатывать необходимые для производства лигнина твердой древесины S-мономеры, и внедрять их в клеточные стенки.

Далее ученые попытаются использовать тот же подход для инжиниринга актуальных типов мягкой древесины, чтобы произвести S-мономеры и лигнин обоих типов.

«Если удастся осуществить это в естественных условиях, мы сможем сократить интенсивность процессов предварительной обработки и повысить продуктивность производства», сообщил Ральф. „Есть также и экологическая польза: более эффективная и быстрая переработки биомассы сокращает объем загрязнения и потраченной энергии“.

22.04.2015



Экология

Ученые придумали, как сделать биопластик прочнееУченые придумали, как сделать биопластик прочнее

Как можно сравнивать приготовление ризотто и&n...

Финские ученые активно ищут искусственную замену пчелам и другим опылителямФинские ученые активно ищут искусственную замену ...

Разработка чувствительных к стимулам поли...

Фас, нитрид бора! Ученые нашли способ обнулить PFASФас, нитрид бора! Ученые нашли способ обнулить PF...

Пер- и полифторалкильные вещества ил...

В Германии предложили удобрять капусту естественными отходамиВ Германии предложили удобрять капусту естественн...

Чтобы справиться с климатическим кризисом...

Простые тесты на фтор упростят полевые анализыПростые тесты на фтор упростят полевые анализы

Таких загрязнителей окружающей среды, как ...

Состав фауны городского парка зависит от окруженияСостав фауны городского парка зависит от окружени

Исследователи из Токийского столичного ун...

Пустили в оборотПустили в оборот

Задолго до того, как на саммите...

Хлипкие, но экологичные. «Картонные» домики американцев сдерживают глобальное потеплениеХлипкие, но экологичные. «Картонные» домики амери...

Дерево — бесконечно полезный продук...

Что влияет на появление озоновых дыр в атмосфереЧто влияет на появление озоновых дыр в атмосфере

Озоновая дыра — это термин, об...

Ученые КБГУ выиграли грант на создание принципиально нового полимераУченые КБГУ выиграли грант на создание принципиал...

Группа ученых Кабардино-Балкарского государств...

Новая технология поможет эффективнее улавливать CO2Новая технология поможет эффективнее улавливать C...

В борьбе с глобальным потеплением до ...

ТПУ разрабатывает первый в мире комплекс на основе бетатрона для инспекции контейнеров с радиоактивными отходамиТПУ разрабатывает первый в мире комплекс на основ...

Ученые Томского политехнического университета ...

Найден новый способ утилизации изношенной автомобильной резины с помощью плазмыНайден новый способ утилизации изношенной автомоб...

Энергетики Томского политехнического университ...

Использованные медицинские маски помогут очищать водоемы от нефтепродуктовИспользованные медицинские маски помогут очищать ...

Химики Томского политехнического университета ...

За три месяца школьники сдали 10 000 ПЭТ бутылокЗа три месяца школьники сдали 10 000 ПЭТ бутылок

Фандоматы компании РТ-Инвест продолжают приним

Почти 130 млн рублей вложил завод каменной ваты в Татарстане в экологические проектыПочти 130 млн рублей вложил завод каменной ваты в...

В 2021 году на предприятии установили доп...

Получен сорбент, который очистит сточные воды от антибиотиковПолучен сорбент, который очистит сточные воды от ...

Химики Санкт-Петербургского государственного у...

Замена катализатора сделала токсичное производство экологичнымЗамена катализатора сделала токсичное производств...

Разбавленную водой перекись водорода использую

Не все фильтры для воды равны: к такому выводу пришли ученые в новом исследованииНе все фильтры для воды равны: к такому выводу пр...

В работе сравнили фильтрующие способности трех...

Годичные кольца деревьев позволят заглянуть в прошлое и будущееГодичные кольца деревьев позволят заглянуть в про...

Спутниковые снимки, замеры углекислого газа и&...

Экологичный пластик смогут производить даже Израиль и КитайЭкологичный пластик смогут производить даже Израи...

Новое исследование ученых из Тель-Авива о...

Разработана технология получения полиэфиров из растительного маслаРазработана технология получения полиэфиров из ра...

Одной из основных задач в материалов...

Глобальное потепление усиливает ущерб от заморозков в Центральной ЕвропеГлобальное потепление усиливает ущерб от заморозк...

Именно поздние заморозки имеют большое значени...

Никогда этого не было, и вот опять: ученые разработали биопластикНикогда этого не было, и вот опять: ученые разраб...

Химики из университета штата Колорадо при...

Что общего между казанским органом и вулканом в Эквадоре?Что общего между казанским органом и вулканом в Э...

Уверены, что точно знаете название крупне

Двухмерный материал удачно вспенили против CO2Двухмерный материал удачно вспенили против CO2

Материаловеды из университета Райса получ...

Сточные воды будут чистить "кухонным скребком"Сточные воды будут чистить "кухонным скребком"

Материаловеды и биохимики из Корнелл...

Соевый - значит полезныйСоевый - значит полезный

Исследователи из университета штата Вашин...

Получен активированный уголь с бимодальной клеточной структуройПолучен активированный уголь с бимодальной клеточ...

Новый тип активированного угля создан на&...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вместе»Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вме
4 тренда L&D, за которыми следует следить4 тренда L&D, за которыми следует следить
Зачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают органоиды мозга в пробиркеЗачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают орган
Новые условия, новые платформы и новые действия: в Плехановском университете определят, куда движется РоссияНовые условия, новые платформы и новые действия: в Пле...
Как IT-решения помогают компаниям общаться с клиентамиКак IT-решения помогают компаниям общаться с клиентами