Ett internationellt team av forskare, inklusive forskare från University of York, har upptäckt en uppsättning enzymer som finns i svampar som kan bryta ner en av huvudkomponenterna i trä. Enzymerna skulle nu potentiellt kunna användas för att på ett hållbart sätt omvandla träbiomassa till värdefulla kemiska råvaror som biobränslen.

Som ett alternativ till kol och olja, trä är alltmer en av de mer lovande källorna till avancerade biobränslen. Dock, trots dess potential, det är ett svårt material att bryta ner.

Nuvarande träbioraffinaderier måste använda förbehandlingsprocesser, gör omvandlingen av trä till bränslen och produkter dyr och energikrävande. I ekosystem spelar svampar en betydande roll för att bryta ner trä i kolets kretslopp, släpper ut näringsämnen tillbaka i jorden. Denna egenskap hos svampar inspirerade forskarna att undersöka mekanismerna som gör att denna process kan äga rum.

Medförfattare till tidningen, Professor Paul Walton från Institutionen för kemi vid University of York sa:"År 2010 gjorde vi nyckelupptäckten att en grupp enzymer som finns i svampar, innehåller koppar - dessa enzymer är nu kända för att vara en viktig komponent i biologins nedbrytning av biomassa. Denna forskning bygger på det arbetet genom att identifiera ytterligare enzymer från denna klass som har förmågan att bryta ner träets utmanande molekylstruktur.

"Dessa enzymer kan stödja utvecklingen av förbättrade enzymcocktails för bioraffinaderitillämpningar som använder trä - vilket låser upp dess omvandling till ett brett utbud av värdefulla råvaror på ett hållbart sätt."

Forskningen, redovisas i Naturens kemiska biologi , har visat att familjen av enzymer, kallas lytiska polysackaridmonooxygenaser (LPMOs), är kapabla att bryta ner xylaner - kolhydratmolekyler som vanligtvis finns i träbiomassa och som är särskilt resistenta mot nedbrytning.

Arbetar i samarbete med franska forskare från Le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Marseille, forskarna isolerade enzymerna från svampar som spelar en viktig roll i det terrestra kolkretsloppet och dominerar nedbrytningen av trä i skogarna.

Medförfattare till tidningen Gideon Davies från Institutionen för kemi vid University of York sa:"Fynden främjar vår kunskap om hur vedartad biomassa bryts ned i naturen.

"Denna upptäckt låser upp den viktigaste vetenskapliga utmaningen om hur bioraffinaderier kan omvandla trä till biobränsle på ett miljömässigt och kostnadseffektivt sätt, tar oss ett steg närmare ett hållbart 2000-tal."