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新型纖維素可望降低生質能源成本並治療感染

新型纖維素可望降低生質能源成本並治療感染

文章來源 : 農業科技決策資訊平台    2018/03/12

  纖維素(cellulose)為植物、藻類及細菌產生的一類胞外多醣,是構成細胞壁(cell wall)與生物膜(biofilm)的重要成分,也是地球上最豐富的生物性聚合物。纖維素使用範圍廣泛,從紙張到建築材料均可見其蹤跡;除此之外,還能作為生產生質酒精的起始材料。

 生質酒精可以從玉米等含糖量高的農用原料製造,但會壓縮到玉米的糧食用途,且以往將分解纖維素成葡萄糖會消耗較多成本。美國史丹佛大學(Stanford University)化學系和德國柏林漢堡大學(Humboldt-Universität zu Berlin)的微生物學研究所合作,發現了大腸桿菌製造的新型纖維素-PEtN cellulose (phosphoethanolamine cellulose),此研究將可幫助減少纖維素轉化的時間與擴展其用途。

 細菌所分泌的生物膜具有良好的彈性與張力,可增強細菌抵抗逆境的能力。大腸桿菌(Escherichia coli)分泌的生物膜中具有特殊修飾過的pEtN cellulose,屬於兩性離子聚合物,經固態核磁共振(Solid-state nuclear magnetic resonance)鑑定後發現,phosphoethanolamine group的修飾與BcsE-BcsF-BcsG等跨膜訊號分子的傳遞相關。此外,這種特殊纖維素不易形成晶體且較易溶於水,作者認為利用此種纖維素作為生質酒精的生產原料將會使得轉化過程更加順利。另外,此發現可能還能幫助醫療應用,由於生物膜與細菌的抗藥性具有密切關連,若能將研究發現的纖維素修飾基因作為標靶,或許能為人類提供新的感染治療方法。

 相關研究發表於Science

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