Nichtlebensmittelbasierte, pflanzliche Biokraftstoffe haben das Potenzial, eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Kraftstoffen zu sein, aber die für die Produktion erforderlichen Enzyme sind zu ineffizient und kostspielig in der Herstellung. Allerdings wurden neue Forschungsergebnisse veröffentlicht in Chemische Wissenschaft beleuchtet Enzyme aus Pilzen, die Biokraftstoffe wirtschaftlich machen könnten.
Enzyme, die als lytische Polysaccharid-Monooxygenasen oder LPMOs bezeichnet werden, eignen sich hervorragend für den Abbau organischer Stoffe. Wie sie genau funktionieren, ist jedoch unklar. Typische Enzyme bestehen aus Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, aber LPMOs enthalten auch Kupfer.
Forscher haben mithilfe der Neutronenstreuung am Oak Ridge National Laboratory bereits gezeigt, wie LPMOs Sauerstoff an Kupfer binden, um Biomasse abzubauen. Sie gehen noch einen Schritt weiter und haben nun herausgefunden, dass der Prozess durch eine Aminosäure gesteuert wird, die Protonen an das Sauerstoffmolekül abgibt.
„Diese neuen Informationen werden es uns ermöglichen, verschiedene Versionen von LPMOs mit verbesserter Effizienz neu zu entwerfen und zu testen, was dazu beitragen wird, Zellulose-Ethanol praktikabler zu machen“, sagte ORNL-Koordinatorin Flora Meilleur.
Mehr Informationen:
Gabriela C. Schröder et al., Einfangen aktivierter Disauerstoffzwischenprodukte am kupferaktiven Zentrum einer lytischen Polysaccharidmonooxygenase, Chemische Wissenschaft (2022). DOI: 10.1039/D2SC05031E