Nutzung der Pflanze eindringenden Pilze für Kraftstoff

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Da die Gaspreise in der ganzen Welt steigen, suchen Forscher eine mögliche Lösung von endophytische Pilze-Pilze, die in Pflanzen Leben.

Während der Durchführung einer Studie über Endophyten und deren einzigartige Produkte, Gary Strobel Montana State University und seine Forscherkollegen machte eine Entdeckung, die sehr gut unser zukünftiger Kraftstoff sourcing ändern könnte.

In einer aktuellen Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift mikrobielle Ökologie, Strobel und seinem Team betrachtete einen Endophyten bekannt als Hypoxylon, Ermittlung der flüchtigen organischen Verbindungen, die es, sowie seine antimikrobielle Wirkung und Erbgut produziert. Hypoxylon und ähnliche Pilze sind häufig in tropischen und subtropischen Pflanzen und flüchtigen organischen Verbindungen, die sie produzieren können als Brennstoffe oder Kraftstoff-Additiven nutzbar werden.

Leben in Pflanzen

Endophyten sind in der Lage, in Pflanzengewebe Leben ohne offensichtliche Schädigung. In einigen Fällen können Endophyten noch irgendeine Art von nutzen, wie Schutz vor schädlichen Bakterien oder Pathogene Pilze. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Endophyten bioaktive Produkte herzustellen, die potenziell vorteilhaft für Medizin, Industrie und Energie verwendet.

Strobel und seine Mitarbeiter eine Hypoxylon Probe aus der Extremität von einem immergrünen Native zu den Kanarischen Inseln, genannt Persea Indica, ausgeschnitten und in ein Labor, um den Pilz zu reproduzieren und Tests ausführen, um ihre Identität zu bestätigen kultiviert. Mit dem Rasterelektronenmikroskop, Lichtmikroskopie und molekularbiologische Tests, konnten sie ihre Identität bestätigen.

Die Wissenschaftler testeten die Verbindungen von den Pilzen für ihre hemmenden Funktionen zu bestimmen, ob Hypoxylon Verbindungen nutzt, um seinen Wirt vor Krankheitserregern zu schützen. Die Forscher ausgesetzt 10 verschiedene Pilzerreger Hypoxylon Kulturen, die drei, vier, fünf, sechs und sieben Tage alt waren.

Die Ergebnisse zeigten, dass nicht nur die flüchtigen organischen Verbindungen antimikrobiellen Schutz bieten, aber es auch ein bestimmtes Alter gibt, an dem sie am effektivsten sind. In dieser Studie stellte die sechs Tage alte Kultur maximale Hemmung von 8 der 10 Erreger. Die hemmenden Funktionen flüchtiger organischer Verbindungen unterstützen die Idee, die der Pilz gelungen ist, weiterhin dieser speziellen Nische durch den Schutz, die es bietet.

Seltsame Verbindungen

Es ist auch der Bereich von flüchtigen organischen Verbindungen, die Hypoxylon produziert erhebliche. Eine wichtige Verbindung, bekannt als 1,8-Cineole hat eine spezielle Struktur, die es bedeutet, könnte als Brennstoff verwendet werden. Diese Verbindung und der Großteil von Hypoxylon hergestellten Verbindungen sind als Monoterpene oder deren Derivate eingestuft.

"Monoterpene sind ausgezeichnete Brennstoffe", sagte Strobel. "In der Tat ist Ethanol schrecklichen Treibstoff für Amerika, da es Motorprobleme verursachen kann ist nicht Energiedichte und erfolgt durch Hefegärung. Hefen nutzen nur Zucker und Stärke, und die Quellen dieser sind auch Menschen und Tierfutter. Endophyten wie Hypoxylon landwirtschaftlichen nutzen können, Forstwirtschaft und städtischen Abfällen, schön wachsen, und zur gleichen Zeit machen Monoterpene, wie z. B. Cineole. "

Spezielle Enzyme

Spezielle Enzyme, die Hypoxylon benutzt um 1,8-Cineole produzieren ermöglichen komplexe chemische Prozesse, die schwer zu reproduzieren im Labor und daher schwierig, für die Massenproduktion von Monoterpenen für Kraftstoff anzupassen sind. Studium dieser Prozess könnte bessere Möglichkeiten, den Pilz für größere Kohlenwasserstoff Erträge zu entwickeln.

"Biologische Wege zur Herstellung von Monoterpenen auf Masse gewerblichem Ausmaß durch mikrobiologische Standardmethoden mit Mutation Genetik oder durch den Einsatz von Biotechnologie manipuliert werden können," sagte Strobel.

Das Department of Energy hat ein Projekt zur Forschungsmethoden der Manipulation der biologischen Wege zur Produktion von Monoterpenen genehmigt.

Förderung alternativer Kraftstoffe

Unterdessen sind Strobel und seine Kollegen Schritten voran:

• Sie gestaltete eine Methode zum Einfangen von flüchtiger organischer Verbindungen während der Pilz Gärung, so dass sie isoliert und studiert weiter für ihre möglichen Vorteile. Das fangen erfolgt eine Stahlstütze, die Carbotrap Materialien zur Erfassung der Kohlenwasserstoff-basierten Verbindungen enthält.
• Sie stieg die Produktion des Pilzes im Labor Kartoffel/Traubenzucker Brühe einzuführen und mittels standard Gärung Verfahren.
• Durch die Fokussierung auf spezifische, hochverzinsliche Pilzstämmen die Forscher erhöht die Menge an flüchtigen organischen Verbindungen hergestellt – weiterer Beweis dafür, das Potenzial für diese Manipulation auf einer Massenskala auftreten.
• Die Forscher haben genug Pilz Kohlenwasserstoffe zu einem Benzin mischen, dass Ende 2011 gefangen wurde erfolgreich eine 1919 Galloway-Engine ausgeführt.

Anmerkung des Herausgebers : Die Forscher in Behind the Scenes Artikel dargestellt wurden unterstützt von der National Science Foundation, der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.