這可以導(dǎo)致更便宜和更環(huán)保的生物燃料生產(chǎn)和更有效的塑料回收。生物加工使用活細(xì)胞或其組分來制造生物燃料，塑料，藥品和化妝品等產(chǎn)品，既費(fèi)時又昂貴。現(xiàn)在，帝國科學(xué)家表示，他們可以將植物生物質(zhì)的分解速度提高30倍。

倫敦帝國理工學(xué)院化學(xué)工程系的AlexBrogan博士及其同事修改了葡萄糖苷酶，該酶有助于將生物質(zhì)中的復(fù)雜碳水化合物(如植物細(xì)胞中的纖維素)分解為基本單位葡萄糖。然后可以將葡萄糖發(fā)酵以制備乙醇，一種生物燃料。

從纖維素中釋放葡萄糖是目前該過程中最昂貴和耗時的部分。這部分是因?yàn)槊竿ǔ诟哂?0°C的溫度下以及在離子液體等工業(yè)溶劑中停止工作。然而，如果酶可以在更高溫度和離子液體中起作用，那么條件將加速該過程。

為了使葡萄糖苷酶更加穩(wěn)健，Brogan博士及其同事改變了其化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其能夠承受高達(dá)137°C的高溫。改變也意味著他們可以在離子液體中使用酶而不是通常的水，并且他們可以使用一種酶而不是三種酶。

他們發(fā)現(xiàn)，耐熱性和離子液體溶解度的綜合影響使葡萄糖產(chǎn)量增加了30倍。如果大規(guī)模采用該技術(shù)，與燃料相關(guān)的碳排放量可能會下降80%至100%。

該研究結(jié)果發(fā)表在“自然化學(xué)”雜志上。

主要作者Brogan博士說：“我們已經(jīng)使生物加工更快，這將需要更少的設(shè)備，并將減少碳足跡。這一點(diǎn)的一個主要優(yōu)點(diǎn)是增加生物燃料生產(chǎn)-可能有助于生物燃料因此變得更加普遍。”

生物燃料是由植物等生物制成的燃料，也稱為生物質(zhì)。它們比煤和天然氣等化石燃料更適合環(huán)境，因?yàn)樗鼈兪怯煽稍偕Y源制成，排放的二氧化碳總量要少得多。

資深作者，來自帝國化學(xué)工程系的JasonHallett博士說：“使用玉米淀粉制成的生物燃料，樹木和其他植物物質(zhì)用于車輛，甚至發(fā)電都可以大量減少碳排放。”

這種改變可以應(yīng)用于各種各樣的酶，用于廣泛的應(yīng)用，例如從廢物制造燃料和回收塑料，并且可以使生物加工更有效。

該研究由工程和物理科學(xué)研究委員會(EPSRC)資助。

DiamondLightSource由科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(STFC)和WellcomeTrust資助，提供了進(jìn)入B23和I22同步加速器光束線的通道，研究人員測量了酶的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)。