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綠藻可從其他植物獲取能量

時(shí)間：2012-12-10閱讀：300

植物的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光和水分，小孩子都知道植物通過(guò)陽(yáng)光土壤和水獲取養(yǎng)分。日前Bielefeld大學(xué)Olaf Kruse教授的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，綠藻Chlamydomonas reinhardtii不僅從事光合作用，還能夠從其他植物獲取能量，該發(fā)現(xiàn)顛覆了我們自小學(xué)習(xí)的教科書(shū)理論，有望對(duì)開(kāi)發(fā)生物能源產(chǎn)生重大影響。這項(xiàng)研究于十一月二十日發(fā)表在Nature Communications雜志上。

迄今為止，人們一直以為只有線蟲(chóng)、細(xì)菌和真菌能夠消化植物纖維并將其作為生存和生長(zhǎng)所需的碳源，而植物通過(guò)光合作用獲取能量。Chlamydomonas reinhardtii這種綠藻是的模式生物，可以在水和土壤等多種生態(tài)環(huán)境中生存，而這都得歸功于這種植物強(qiáng)大的代謝能力。

Olaf Kruse教授及其研究人員在低二氧化碳環(huán)境中培養(yǎng)這種綠藻，通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)觀察到這種單細(xì)胞植物轉(zhuǎn)而從附近的植物纖維汲取能量。綠藻細(xì)胞分泌endo-β-1,4-glucanases來(lái)消化外源纖維素將其分解成為更小的糖分，隨后再將它們轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞并轉(zhuǎn)化為能量，供綠藻繼續(xù)生長(zhǎng)。“這是發(fā)現(xiàn)植物具有此類(lèi)能力，”Kruse教授說(shuō)。“綠藻消化纖維素，這顛覆了所有教科書(shū)。從某種程度上來(lái)說(shuō)，我們看到的現(xiàn)象是植物吃植物。”目前，科學(xué)家們正在研究這一機(jī)制是否同樣存在于其他類(lèi)型綠藻。

綠藻的這種新能力將有望用于生產(chǎn)生物能源，對(duì)植物纖維素進(jìn)行生物學(xué)分解正是這一領(lǐng)域中的重任之一。農(nóng)作物等大量物質(zhì)含有纖維素，但這種形式并不能作為生物燃料，必須先由纖維素酶進(jìn)行分解和加工。目前該領(lǐng)域采用的纖維素酶來(lái)自真菌，而真菌生長(zhǎng)需要有機(jī)物質(zhì)。如果未來(lái)能夠從綠藻中獲取纖維素酶，就不需要養(yǎng)真菌了，綠藻有光和水就足以。