白蚁肠道有乾坤
怎么做?
白蚁的肚子本身就是一个小型加工厂,它能够把纤维素吃掉并消化,从而转化成能量,钟俊鸿等人打算利用它能消化纤维素酶这个功能,并把这个基因克隆出来,大量生产,从而进行新能源的开发。
和我们人一样,白蚁将木质纤维素吃到肚子里也会消化并转化成葡萄糖,不同的是,人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中,不能被消化吸收,但白蚁就能做到这一点。
钟俊鸿说,目前直接用纤维素酶降解纤维素的效率并不高,木质纤维素通常被难以降解的木质素包裹,使纤维素酶对纤维素的可及性差,酶作用不到恰当的位置上,转化效率低,这造成木质纤维素利用的重大障碍。白蚁能先分解掉木质素,然后用酶来消化纤维素,效率就会提高很多。
白蚁主要以纤维素类物质为食物,在木质纤维素的生物循环中发挥着重要的作用,尤其是在热带地区,成为了木质纤维素的重要降解者。在一些热带干旱地区,培菌白蚁消耗超过90%的干木;在相对湿润的热带稀树草原,它们能够矿化初级生物量的20%。在白蚁特殊食性的长期进化过程中,其消化系统内已建立了能够高效降解纤维素的肠道共生微生物群落,自身产生的纤维素酶与来自微生物的纤维素酶实现了紧密配合,高度适应了其相应的消化系统。白蚁肠道系统对植物细胞壁多糖的消化能力比大型草食动物瘤胃微生物的降解能力要高出30%至40%,它可以被看作是一种小型的生物反应器———由研磨器(即被称为咀嚼组织的下颚和前胃)、反应池(消化道)、酶和微生物区系组成。
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