白蟻體內(nèi)一種酶可將木材化為糖

白蟻能大量吞吃木頭，給家具帶來災(zāi)難性破壞，但美國普渡大學和佛羅里達大學的研究發(fā)現(xiàn)，它們的這種能力也可能為汽車帶來清潔燃料。據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)7月5日報道，研究人員在白蟻消化道發(fā)現(xiàn)了一種可把木頭分解成糖的混合酶，有助于克服目前將木材轉(zhuǎn)化為生物燃料過程中存在的障礙。

植物中的木質(zhì)素是木材分解成糖的zui大障礙，而糖是生產(chǎn)生物燃料的基本成分。木質(zhì)素是構(gòu)成植物細胞壁的zui堅硬的部分，封鎖了生物質(zhì)中的糖。“我們發(fā)現(xiàn)白蟻腸消耗系統(tǒng)中有一種混合酶，能把木頭分解成糖。”領(lǐng)導該研究的弗羅里達大學昆蟲與線蟲學系麥克·斯卡福說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，不僅白蟻自身消化道能產(chǎn)生分解木材的酶，在白蟻腸道中還有一種微小的共生生物（一種原生動物），也能產(chǎn)生某種酶，協(xié)同幫助白蟻消化木材。他們分離出了白蟻的腸道，并把樣本分成含有共生生物和不含共生生物的，分別放在鋸末上，然后對二者的產(chǎn)糖量進行了檢測。實驗結(jié)果表明，有3種功能不同的酶，能分解不同生物質(zhì)，其中兩種能釋放葡萄糖和戊糖，另一種能分解木質(zhì)素。

斯卡福說：“長期以來，人們認為共生生物僅僅是幫助消化，其實共生的功能還有很多。我們的實驗證明，宿主產(chǎn)生了某種酶，與共生生物產(chǎn)生的酶結(jié)合起來發(fā)揮了更大作用。宿主酶加共生生物酶的效果，就好比是1+1=4。”

來自白蟻和它們共生生物的酶能有效克服木質(zhì)素轉(zhuǎn)化成糖的障礙。將制造這些酶的基因插入病毒中喂給毛蟲，就能產(chǎn)出大量的酶。實驗顯示，人工合成的宿主白蟻酶在分解木質(zhì)釋放糖分方面很有效。人們可以把宿主白蟻作為產(chǎn)出酶源的主要部分，用來生產(chǎn)生物燃料。

斯卡福表示，下一步他們將識別共生生物產(chǎn)生的酶，跟宿主白蟻酶結(jié)合，讓木材能產(chǎn)出更多的糖以提高生物燃料的產(chǎn)量。他的研究小組計劃與馬里蘭州的切薩皮克·皮爾蛋白產(chǎn)品公司合作，生產(chǎn)人工合成酶。