Вкусные опилки

Учёные изучили пищеварительную систему морских рачков-древоточцев (Limnoria lignorum Gribble) и заявили, что смогут усовершенствовать технологии производства биотоплива из древесины.

Среди моряков невзрачные рачки-древоточцы считаются угрозой - они поедают древесину яхт и пирсов, нанося бизнесу немалый экономический ущерб. В целом же эти создания незаменимы в деле очистки океанов от выносимых реками деревьев и других остатков древесины. До недавних пор не было известно, каким образом рачки усваивают лигнин, который придаёт дереву прочность.

Международная команда учёных из Англии, Бразилии, Канады и США исследовала содержимое толстого кишечника рачка-древоточца и обнаружила там дыхательные пигменты гемоцианины - белки, которые придают крови некоторых беспозвоночных голубой цвет. Как и гемоглобин, гемоцианины участвуют в переносе кислорода, но вместо атомов железа содержат атомы меди.

Рачки-древоточцы приспособили сильный окислитель - кислород - с целью расщепления прочных химических связей в структурах лигнина. При этом для доставки кислорода в кишечник используются именно гемоцианины. Попробовав обрабатывать ими древесные опилки, учёные обнаружили, что выход сахаров удваивается по сравнению с используемыми сегодня стандартными методами термохимической обработки.

«Рачки-древоточцы - это единственные известные науке существа, которые имеют стерильную пищеварительную систему, - объясняет профессор биологии из Университета Йорка Саймон Макквин-Мэйсон. - И учёным легче исследовать их способ переваривания древесины, чем методы других древоточцев, например, термитов, которые полагаются на деятельность тысяч различных кишечных микробов».

Учёные обнаружили, что рачки разгрызают дерево на очень мелкие кусочки, прежде чем оно будет обработано гемоцианинами. Сахар разлагают ферменты группы GH7 - те же, что присутствуют в древесных грибах.

Таким образом, гемоцианин оказался многофункциональным белком, способным снизить затраты энергии при переработке биомассы в жидкое топливо.