Die Zellwände von Pflanzen enthalten sogenannte Lignocellulose, die ihnen als Strukturgerüst dient und seit mehr als zehn Jahren Gegenstand der Biochemie-Forschung ist. Allerdings ist der chemische Abbau dieses Rohstoffes sehr schwierig, was die Herstellung von Biokraftstoffen zu einem teuren Prozess macht. Kürzlich haben Forscher der französischen Forschungsinstitute INRA [1] und CNRS [2] ein neues Enzym entdeckt, das von Pilzen produziert wird und diesen Abbau erleichtern soll. Die Ergebnisse wurden am 29. Januar 2018 in der Zeitschrift Nature Chemical Biology veröffentlicht.

Lignocellulosebasierte Biomasse ist eine wichtige und reichlich vorhandene Ressource für Bioraffinerien. Allerdings stoßen die Verfahren zur Verwertung dieses Rohstoffs aufgrund der Beständigkeit beim enzymatischen Abbau an ihre Grenzen. Einige Pilze, die über komplexe Enzyme verfügen, sind besonders gut für die Zersetzung von Holz geeignet und rücken deshalb als Lösungsansatz für die Entwicklung von effizienten biotechnologischen Prozessen in den Fokus. Sie werden seit mehr als dreißig Jahren von Forschern des INRA Marseille (Forschungsgruppe „Fungale Biodiversität und Biotechnologien“) gesammelt und erforscht. So wird z.B. seit 2014 das Genom eines Pycnoporus coccineus, einem der effektivsten holzzersetzenden Pilze, sequenziert und die Funktionen seiner Enzyme erforscht.

In Zusammenarbeit mit dem CNRS (Labor für “Architektur und Funktionen der biologischen Makromoleküle”), der Universität York in Großbritannien und dem Inra Nantes haben die Forscher aus Marseille die biologische Funktion eines neuen Enzyms entdeckt. Dieses Protein baut insbesondere das in Holzfasern vorkommende Polysaccharid Xylan ab und ist in den Pilzen enthalten, die das Holz zersetzen können.

Aus biotechnologischer Sicht eröffnet diese Entdeckung neue Perspektiven für die Herstellung von Biokraftstoffen. Versuche zur Zersetzung von Kiefern und Pappeln haben gezeigt, dass dieser Pilz die Effizienz der Zelltransformation von Holz in Glucose fast verdoppeln kann. Zwei Patente wurden bereits vom Forschungsteam eingereicht.


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Quelle: Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland (02/2018)


Publikation:
INRA, Pressemitteilung, La découverte d’une nouvelle enzyme de champignons ouvre la voie à l’innovation en bioraffinerie, 30/01/2018, http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/nouvelle-enzyme-de-champignons-et-bioraffinerie