菸草植物在100多個國家/地區都能大量生產生物質,並且研究人員表示,透過特定的基因改造,可以用於生產大量的生物燃料。
根據《植物生物技術雜誌》線上發表的一篇論文,費城托馬斯·傑斐遜大學的生物技術基金會實驗室的研究人員已成功測試了基因操作,以增加菸草植物葉片中的油分積累。
研究人員維亞切斯拉夫·安德里亞諾夫和尼古拉·鮑里斯朱克寫道:“在尋找替代生物燃料植物資源的過程中,菸草主要被視為一種用於吸菸的昂貴作物而受到忽視。”
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研究人員寫道:“當種植菸草用於能源生產而不是吸菸時,菸草可以比幾乎任何其他農作物更有效地產生大量的廉價生物質。”
在大多數植物中,生物燃料油是從種子而不是葉子或莖中提取的。但研究人員表示,雖然菸草植物會產生大量含油的種子,但它們不會大量產生。
為了使菸草植物更具吸引力作為原料,他們測試了兩種基因改造,將油脂生產和積累轉移到菸草植物的大量葉子中。
透過工程改造植物過度表達一種基因,研究人員將從一種植物中提取的脂肪酸翻了一番,一種菸草品種為幹生物質重量的5.8%,另一種為6%。
他們報告說,第二個基因改變使植物積累了高達乾重 6.8% 的提取脂肪酸。
研究人員表示,應進行進一步的實驗,以測試在單個植物中進行這兩項改變是否會產生全面的累積增長。
他們說,但是,如果可以在大規模範圍內確保任何一項收益,菸草都可能成為一種有用的生物燃料原料。
研究人員引用2008年的一項研究表示,如果假設每公頃保守收穫170公噸,產生約20噸幹生物質,那麼幹重含6%脂肪酸的工程菸草植物將至少產生兩倍於一公頃大豆的生物柴油。
作者指出,從植物的綠色部分提取石油不如從種子中壓榨出來那樣被充分理解,這給商業生產帶來了一定的障礙。但他們表示,這個過程有望產生甘油作為一種有價值的副產品,而壓榨過的葉子也可以發酵製成乙醇。
他們總結道:“透過同時生產生物燃料油和乙醇,菸草有可能比任何其他非食品作物每公頃產生更多的能量。”
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