“厭氧生物反應器中白蟻腸道微生物群對麥草脫木素的貢獻”
ACS可持續化學與工程

小麥秸稈是谷物生產留下的干燥秸稈，是生物燃料和商品化學品的潛在來源。但是，在秸稈被生物精煉廠轉化為有用的產品之前，組成秸稈的聚合物必須被分解成它們的積木。現在，研究人員在《ACS可持續化學與工程》雜志上報道，他們發現某些白蟻的內臟中的微生物可以幫助分解木質素，木質素是稻草中一種特別堅硬的聚合物。

在稻草和其他干燥的植物材料中，三種主要聚合物——纖維素、半纖維素和木質素——交織成復雜的3D結構。前兩種聚合物是多糖，可以分解成糖，然后在生物反應器中轉化為燃料。另一方面，木質素是一種芳香族聚合物，可以轉化為有用的工業化學品。來自真菌的酶可以降解木質素，木質素是三種聚合物中最難分解的，但科學家正在尋找更容易產生的細菌酶。在之前的研究中，Guillermina Hernandez-Raquet及其同事已經證明，來自四種白蟻的腸道微生物可以在厭氧生物反應器中降解木質素。現在，在與Yuki Tobimatsu和Mirjam Kabel的合作下，他們希望更仔細地研究食木昆蟲的微生物降解麥秸中木質素的過程，并確定他們對這種材料的修改。

研究人員從四種更高級的白蟻中分別添加500個內臟，以分離厭氧生物反應器，然后添加麥秸作為唯一的碳源。20天后，他們比較了消化秸稈和未處理秸稈的成分。所有腸道微生物群都降解木質素（高達37%），盡管它們在分解半纖維素（51%）和纖維素（41%）方面更有效。殘留在秸稈中的木質素發生了化學和結構變化，例如其某些亞基被氧化。研究人員假設，微生物對半纖維素的有效降解也可能增加了與多糖交聯的木質素的降解。在未來的工作中，該團隊希望確定這些影響的微生物、酶和木質素降解途徑，它們可以在木質纖維素生物煉制中得到應用。

作者感謝PHC Sakura項目、日本科學促進會、可持續人類空間研究所、歐盟地平線2020 ZELCOR項目、法國國家農業、食品和環境研究所、，該地區的朗格多克·魯西隆·米迪·皮雷內斯贈款和卡諾研究所3BCAR項目。