Lees verder
Om de industriële verwerking van plantaardige biomassa in energie te vereenvoudigen, worden planten gemodificeerd om minder lignine te bevatten. Deze aanpak leidt echter meestal tot een lagere opbrengst. Onderzoekers van het VIB-UGent Center for Plant Systems Biology ontdekten een oplossing voor dit probleem.
Redactie / Gent

Hun aanpak herstelt niet alleen de biomassaopbrengst, maar verhoogt deze tot boven die van wilde planten. Deze bevindingen vormen een belangrijke stap voorwaarts in de ontwikkeling van grondstoffen voor biobrandstoffen en andere biobased materialen. De resultaten zijn gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Plant Physiology.

Rijk aan suiker

Biomassa die lignocellulose bevat, is doorgaans rijk aan suiker, die kan worden gebruikt voor de productie van bijvoorneeld bio-ethanol. Lignine versterkt echter ook de celwanden van planten, waardoor het moeilijk wordt om deze suiker eruit te krijgen voor de industriële verwerking van biomassa.

Prof. Wout Boerjan (VIB-UGent): ‘Om dit probleem aan te pakken, worden de planten zo gemodificeerd dat ze minder lignine bevatten. Dat leidt tot grote verbeteringen in de verwerkbaarheid, wat betekent dat we de suiker gemakkelijker uit de plant kunnen halen. Maar tegelijkertijd ontstaat er een nieuw probleem: de opbrengst is beduidend minder.’

De opbrengst daalt doordat de watergeleidende cellen van de gemuteerde planten inklappen door het gebrek aan lignine, wat de groei negatief beïnvloedt. In hun meest recente studie zochten prof. Wout Boerjan, promovendus Barbara De Meester en dr. Ruben Vanholme naar een oplossing voor dit probleem in de verkleinde, gemuteerde modelplant Arabidopsis (familie van de mosterdplant).

Viervoudige toename

Barbara De Meester (VIB-UGent): ‘Specifiek in deze watergeleidende cellen hebben we biosynthese van lignine laten plaatsvinden. Verrassend genoeg herstelde dat niet alleen de groei, maar is ook de opbrengst aan biomassa van de planten met maximaal 60% verhoogd. Volgens dr. Ruben Vanholme (VIB-UGent)leidde de combinatie van een lage hoeveelheid lignine en verhoogde biomassa in de gemanipuleerde planten ‘tot een viervoudige toename van de suikerafgifte in vergelijking met wilde planten.’

De wetenschappers onderzoeken momenteel of deze strategie ook in de populier werkt. Vanwege de snelle groei zijn populieren een veelbelovende grondstof voor toekomstige bioraffinaderijen.