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



Про инновации и не только


Экология



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&...

Просо восстанавливает почву после эрозииПросо восстанавливает почву после эрозии

Потеря плодородного слоя почвы в сельхозу...

Наночастицы серебра не опасны для здоровья и средыНаночастицы серебра не опасны для здоровья и сред

Серебряные наночастицы широко применяются в&nb...

В основу датчиков будущего лягут мембраны в 10 раз тоньше мыльной пленкиВ основу датчиков будущего лягут мембраны в 10 ра...

В распоряжении материаловедов теперь есть новы...

Получать глюкозу из целлюлозы – безопасно и рентабельноПолучать глюкозу из целлюлозы – безопасно и рента...

Современная химическая промышленность базирует...

Некогда глобальное потепление уже приостановило таяние льдовНекогда глобальное потепление уже приостановило т...

История гренландского снегопада занесена в&nbs...

На дворе трава, из травы дроваНа дворе трава, из травы дрова

Искусственные дрова, создающие веселое и ...

Переработка автомобильных покрышек дает нефтепродуктам вторую жизньПереработка автомобильных покрышек дает нефтепрод...

Твердые материалы на основе нефтепродукто...

Поддерживать баланс на Земле сегодня сложнее, чем сотни тысяч лет назадПоддерживать баланс на Земле сегодня сложнее, чем...

Земля и Луна находятся практически на&nbs

В шлемах вместо пенополистирола будет деревоВ шлемах вместо пенополистирола будет дерево

Шведские ученые разработали альтернативу полис...

Сутки на Земле становятся длиннееСутки на Земле становятся длиннее

Согласно последним исследованиям специалистов ...

Прошлое поможет предсказать будущее уровня моряПрошлое поможет предсказать будущее уровня моря

Исследователи из университета Саутгемптон...

Алмазы можно получать из водыАлмазы можно получать из воды

Алмазы, возможно, не такие уж редкие...

В Татарстане активизированы лесовосстановительные работыВ Татарстане активизированы лесовосстановительные...

Запуск второй очереди завода KASTAMONU по ...

Новые чипы можно закапывать в землюНовые чипы можно закапывать в землю

Портативная электроника постоянно устаревает, ...

Спасти кораллы поможет отражение солнечной энергииСпасти кораллы поможет отражение солнечной энерги

Геоинжиниринг климата может стать единственным...

Изменение климата в прошлом можно определить по пещерным формированиямИзменение климата в прошлом можно определить по п...

Когда собеседники начинают обсуждать погоду и&...

Мягкое и твердое: ученые намерены получить древесину с оптимальными для переработки качествамиМягкое и твердое: ученые намерены получить древес...

Ученые продемонстрировали потенциал мягкой дре...

Резкое похолодание в США не связано с изменением климатаРезкое похолодание в США не связано с изменением ...

Внезапное похолодание наподобие того, что ...

Новый биопластик растворяется в почве за 1-2 месяцаНовый биопластик растворяется в почве за 1-2 меся...

Биопластик, сделанный из белковых источни...

Меньшие заболоченные земли обладают высокой ценностью и тоже нуждаются в восстановленииМеньшие заболоченные земли обладают высокой ценно...

Большинство усилий по защите и восст...

Растительный компонент сделает асфальт более эффективным, экологичным и дешевымРастительный компонент сделает асфальт более эффе...

Когда-нибудь строители начнут использовать рас...

Исследован аналог китайской пальцевой ловушки в биомолекулярных процессахИсследован аналог китайской пальцевой ловушки в б...

Одна из сильнейших связей в живых си...

Процесс улавливания углерода можно сделать менее затратнымПроцесс улавливания углерода можно сделать менее ...

Химики из Калифорнийского университета в&...

Этанол из мискантуса превосходит другие виды по многим параметрамЭтанол из мискантуса превосходит другие виды по м...

Новое исследование моделирует сравнение вырабо...

Обнаружены микробы, обитающие при отрицательных температурах и вырабатывающие метанОбнаружены микробы, обитающие при отрицательных т...

С нагреванием Арктики тонны углерода в ар...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston HyperX 3K 240GB (SH103S3/240G)8290.00 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
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Дизайн и технологии для мира будущегоДизайн и технологии для мира будущего
Как в Костанае тонули автомобилиКак в Костанае тонули автомобили
Особенности вывоза и утилизации строительного мусора в МосквеОсобенности вывоза и утилизации строительного мусора в
Топ-9 городов будущего, где стоит побыватьТоп-9 городов будущего, где стоит побывать
Instamart теперь доставляет из Selgros и гипермаркетов ЛентаInstamart теперь доставляет из Selgros и гипермаркетов