Større forståelse af plantecellevægge skal give mere effektiv udnyttelse af biomasse

Planter har intet skelet. Til gengæld har planteceller en væg omkring cellemembranen. Det er den væg, der giver planter og træer struktur, så de kan holde sig oprejst. Og væggen beskytter cellerne mod indtrængende mikroorganismer som svampe og virus.

Faktisk udgør cellevægge størstedelen af alt plantemateriale.

Cellevæggene er meget hårdføre og svære at nedbryde og trænge igennem. Og det er en udfordring, når man vil bruge plantebiomasse til at lave biobrændsel og andre værdifulde grønne produkter.

 Disse cellevægge er meget rige på kulhydrater, så de har potentiale til at forsyne os med meget energi og byggestene for mange værdifulde produkter. Udfordringen er, at de er svære at nedbryde, og derfor går meget biomasse til spilde,« fortæller ph.d. Sylwia Emilia Glazowska fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet.

Hun skal sammen med professor Markus Pauly fra Düsseldorf Universitet udføre forskningsprojektet ‘ApMap: Aptamer-based structural mapping of plant cell wall for biorefinery traits på’, som netop har fået støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond.

Markus Pauly er en af verdens førende forskere indenfor plantecellevægge, og hvordan deres kulhydrater er forbundet. Markus Pauly anvender sin forskning til at bruge plantebiomassen som basis for materialer og andre udnyttelser for en bedre bio-økonomi. 

I projektet skal forskerne udvikle en ny metode, hvor de bruger nogle særlige DNA-fragmenter  kaldet aptamere. Disse aptamere kan  binde sig til bestemte fragmenter af kulhydraterne i plantecellevæggene.

Helt specifikt vil disse aptamere udstyres med fluorescens, som aktiveres når to kulhydrater interageres. Ved at bruge disse DNA-fragmenter, kan forskerne se, hvordan kulhydraterne i plantecellevæggen er forbundet.

Ved at udnytte den særlige ekspertise på Düsseldorf Universitet, hvor forskerne blandt andet har opbygget en stor samling af planter med forskellige typer cellevægge, vil Sylwia Glazowska undersøge, hvordan kulhydraterne er forbundet i de forskellige typer cellevægge, og hvordan de bindinger afgør, hvilke kulhydrater, det er muligt at udvinde fra disse cellevægge.

 »Jeg håber at kunne finde en sammenhæng mellem måden, kulhydraterne binder sig til hinanden på, og de produkter vi kan få ud af dem, når de nedbrydes. Det vil være vigtig viden, når man skal afgøre, hvilket produkt det bedst kan betale sig at producere på baggrund af en bestemt type biomasse,« siger Sylwia Glazowska.