Nousevat kaasun hinnat ja vaarallisesti alhainen pandaväestö maailmassa - entä jos joku kertoisi, että meillä voi pian olla yksi ratkaisu molempiin ongelmiin? Jos se näyttää liian hyvältä ollakseen totta, miettiä uudelleen; Mississippin osavaltion yliopiston tutkijat tekevät tutkimusta pandaan käytön mahdollisuudesta auttaa biopolttoaineiden ongelmien ratkaisemisessa. Askel voi johtaa kovaan säilyttämiseen ja polttoainekustannusten laskuun. Ratkaisun salaisuus? Kaikki on pandan kakassa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat rakentavat hiivan kromosomin tyhjästä. Seuraava? Suunnittelijagenomit
Biopolttoaineiden osalta markkinoita hallitsee yksi sana: etanoli, maissista valmistettu biopolttoaine. Vaikka etanoli on yleisimmin käytetty biopolttoaine, sitä ei välttämättä pidetä fossiilisten polttoaineiden täydellisenä korvikkeena - itse asiassa etanolin eduista on keskusteltu kiivaasti sen perustamisen jälkeen.
Keskustelu menee hiukan tällä tavalla: Jotta maastoauton säiliö voidaan täyttää etanolipolttoaineella, sinun on käytettävä tarpeeksi maissia yhden henkilön ruokkimiseen koko vuoden ajan. New England Complex Systems Institute -instituutin julkaisemassa vuoden 2012 lehdessä mainitaan etanoli syynä sadon hinnannousuun vuodesta 2005. Ja jopa ympäristöryhmät väistävät etanolin käytön, mainitsemalla valtavat määrät fossiilisia polttoaineita, jotta maissista saataisiin käyttökelpoinen biopolttoainetuote ja yritysten taipumus ostaa maata kehitysmaista kasvattaakseen tuottavaa biopolttoainetta paikallisen kulutuksen ruuan sijaan.
Mississippi State Universityn tutkija Ashli Brown uskoo löytäneensä vastauksen tähän vaihtoehtoiseen polttoaineen kiinnitykseen. Ottamalla maissin sivutuotteita - kuoreita, vartta ja kakkuja - etanolia voitaisiin luoda upottamatta maissin syötäviin osiin, vähentämällä ruokapulan ja hinnannousun mahdollisuutta. Ongelma on, että näiden materiaalien, jotka sisältävät erittäin paljon lignoselluloosaa tai kuiva-aineista, hajottamiseksi tarvitaan erityinen esikäsittelyprosessi. Prosessi on erittäin kallis ja ei kovin aikatehokas, ja siinä käytetään korkeita lämpötiloja, korkeita paineita ja happea kuiva-aineen hajottamiseen ennen kuin siitä voi tulla etanolia. Tämän ongelman kiertämiseksi Brown ja muut tutkijat ovat etsineet luonnollista ratkaisua - bakteereja, jotka voisivat auttaa lignoselluloosa-aineen hajoamisessa.
Biopolttoaineyritykset ovat jo jonkin aikaa etsineet luonnollista menetelmää kasvimateriaalin hajottamiseksi; toistaiseksi termiitit ovat olleet suosikki pureskella puumaisen materiaalin läpi. Mutta osoittautuu, että voi olla parempi ja siistimpi eläin, joka voi auttaa tuottamaan biopolttoainetta. Pandajen suolet ovat huomattavan lyhyet, fyysinen ominaisuus, joka tarkoittaa, että heidän suolistonsa on tullut sisältämään bakteereja epätavallisen voimakkaiden entsyymien kanssa hajottamaan puisen bamburavinteensa lyhyessä ajassa.
"Aika syömisestä tyhjentymiseen on pandassa suhteellisen lyhyt, joten niiden mikrobien on oltava erittäin tehokkaita saadakseen ravintoarvon pois bambua", työtä johtava tutkija Brown sanoi. "Ja tehokkuus on avainasemassa biopolttoaineiden tuotannossa - siksi keskityimme jättiläispandan mikrobiin."
Tutkimus alkoi yli kaksi vuotta sitten, kun Brown ja tutkijaryhmä alkoivat tarkastella pandan ulosteita. Vuonna 2011 he havaitsivat, että nämä erittäin sulavat mikrobit ovat läsnä pandan ulosteessa, mutta heidän ei ollut vielä määritetty läsnä olevien mikrobien tyyppiä ja määrää tähän asti. Käyttämällä kahden jättiläisen pandan - Ya Ya ja Le Le - kakkaa Memphisin eläintarhassa - Brown ja hänen tiiminsä suorittivat DNA-sekvensoinnin näytteissään oleville mikrobille , tunnistaen yli 40 mikrobia pandan ulosteessa, jotka voisivat olla hyödyllisiä jakautuessa ja luomalla biopolttoaineet.
Näiden mikrobien kasvattamiseksi teollisessa mittakaavassa Brown uskoo, että tutkijat voisivat laittaa noita entsyymejä tuottavat geenit hiivoihin - näitä hiivoja voitaisiin sitten massatuottaa ja kerätä biopolttoaineiden tuotantoa varten. Prosessi menisi tällaisella tavalla: Suuret maissikuorien, maissilakien, hakkuiden ja muun käytöstä poistetun kuitumateriaalin kuopat peitetään geneettisesti muunnetulla hiivalla. Kun mikrobit sulavat puumaisia aineita, ne muuttuvat nopeasti sokeriksi, jonka sitten annettaisiin käydä. Ajan myötä ja kiinteiden aineiden ja mahdollisen ylimääräisen veden suodattamisen jälkeen sinulla olisi etanolia, tislattua puumaisista jätteistä.
Pandat eivät ole ainoita eläimiä, joilla on ruohoinen ruokavalio, mutta heidän fysiologiansa tekee niistä ainutlaatuisen ehdokkaan hajottamaan kasvien sivutuotteita erittäin tehokkaalla tavalla. Pandailla on sama ruoansulatusrata kuin millä tahansa muulla karhulla; toisin kuin lehmät tai muut kasvissyöjät, pandoilla ei ole ylimääräistä vatsaa, jossa kova lignoselluloosamateriaali esikäsitellään ennen sulatusta. Sen sijaan heillä on lihansuolen suolijärjestelmä, ja silti niiden onnistuu purkamaan riittävästi ravintoaineita ruohomaisesta ruokavaliostaan selviytyäkseen.
"Koska heidän retentioaika on hyvin lyhyt - he syövät jatkuvasti ja ruokkivat jatkuvasti - saadakseen ravintoaineita ravitsemuksellisiksi, heidän on oltava todella nopeita hajottamaan se ja poistamaan sokerit", Brown selitti. ”Monet mikrobit tuottavat selluloosaa, joka hajottaa lignoselluloosapitoisen biomassan, mutta kyse on siitä, kuinka tehokkaasti tai kuinka tehokkaasti ne tekevät sen.” Brown toteaa, että pandan suhteen niiden mikrobit ovat tehokkaimpia tutkijoita, jotka ovat nähneet puumaisen materiaalin hajottamisen. kasvin.
Ja Brown ajattelee, että pandoiden käyttäminen kakkunaan voisi johtaa enemmän kuin vihreämpään talouteen: se voi myös johtaa lisääntyneeseen suojeluun eläimillä, jotka ovat nähneet niiden määrän luonnossa pudotettavan vaaralliseen 1600: aan (vaikka viime aikoina on ollut onnea kasvattaa pandoja vankeudessa, kuten uusi vauvapanda Kansallisessa eläintarhassa). "Nämä tutkimukset auttavat meitä myös oppimaan lisää tämän uhanalaisen eläimen ruuansulatuksesta ja siinä elävistä mikrobista, mikä on tärkeää, koska suurin osa pandoiden sairauksista vaikuttaa heidän suolistoonsa", Brown sanoi.
Brown toteaa, että jos pandasta tulee arvokas markkinoille enemmän syistä kuin sen uskomattoman ihastuttavasta käytöksestä, se saattaa rohkaista suurempia askeleita kohti suojelua - siirtymästä, joka voi olla molemminpuolisesti hyödyllistä sekä pandoille että ihmisille. ”On hämmästyttävää, että tässä meillä on uhanalainen lajeja, jotka ovat melkein poissa planeetalta, mutta siitä on vielä paljon opittavaa. Tämä korostaa uhanalaisten ja uhanalaisten eläinten pelastamisen tärkeyttä ”, hän sanoi. "Se saa meidät ajattelemaan - ehkä näillä uhanalaisilla eläimillä on hyödyllisiä tuloksia, joista emme ole edes ajatelleet."
