Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Bu yeni bilgiler, enerji ve malzemeler için biyokütleyi kullanmak için daha iyi teknolojilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Doçent Tuo Wang ve araştırma ekibi , çimenler, sert ağaç ve yumuşak ağaç türleri dahil olmak üzere birçok bitki türünde lignoselülozik bileşenlerin nano ölçekli montajını inceledi. Otlar, mısır gibi birçok gıda ürününü içerir ve ABD'de biyoyakıt üretimi için birincil hammaddedir ve genellikle inşaat malzemeleri yapımında kullanılan Woody bitkileri , gıda ürünlerine olan bağımlılığı azaltmak için gelecek nesil biyoyakıt için umut verici adaylar haline gelmiştir.

Ekip, üç bitki türünde lignin-karbonhidrat arayüzlerinin nano ölçekli organizasyonunu karşılaştırmak ve biyopolimer yapılarının diğer hücre duvarı bileşenleri ile ilişkilerini nasıl etkilediğini ortaya çıkarmak için katı hal nükleer manyetik rezonans spektroskopisindeki uzmanlıklarını kullandı.

Wang, "Hemiselüloz ksilanın, selüloz mikrofibrillerini bağlamak için düz yapısını kullandığını ve öncelikle lignin nano alanlarıyla ilişkilendirmek için düz olmayan yapısına güvendiğini keşfettik. Ancak, sıkıca paketlenmiş odunsu malzemelerde, selüloz aynı zamanda lignin ile ikincil bir etkileşimci olarak hizmet etmeye zorlanır." dedi.

Lignin-karbonhidrat arayüzlerinin organizasyonu hakkında yeni keşfedilen, yüksek çözünürlüklü bilgiler, bitki biyomateryalleri araştırmasını revize etti. Spektroskopi yöntemiyle, çalışılan numuneler kimyasal bozulma olmadan doğal durumlarında tutuldu. Sonuçlar, farklı bitkiler arasında hücre duvarı yapısının altında yatan yapısal farklılıkları ortaya çıkardı.

Araştırma, LSU lisansüstü öğrencileri Alex Kirui ve Wancheng Zhao ile Wang araştırma grubundan doktora sonrası araştırmacılar Fabien Deligey ve Xue Kang'dan oluşan bir ekip tarafından yürütüldü; Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı'nda (Tallahassee, Fla.) Dinamik Nükleer Polarizasyon tekniğinde uzman olan ve projede iş birliği yapan Frederic Mentink-Vigier; ve kapsamlı modelleme uzmanlığı sunan Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nden Hui Yang’de dahil oldu.

Bu metodoloji, biyolojik olarak yenilenebilir enerji ve biyomateryallerin üretimi için daha iyi teknolojinin geliştirilmesine yardımcı olacak farklı bitkilerde ve tasarlanmış mutantlarda karmaşık biyomoleküllere bakmak için gelecekteki fırsatları sağlar.

Makale:nature.com