Rast cijena plina i opasno niska populacija pande u svijetu - što ako vam netko kaže da bismo uskoro mogli naći jedno rješenje za oba ova problema? Ako vam se čini previše dobro da bi bilo istinito, razmislite ponovo; znanstvenici s Državnog sveučilišta u Mississippiju provode istraživanje izvedivosti korištenja pandi kako bi se pomoglo u rješavanju naših nevolja biogorivima, što bi moglo dovesti do napretka u očuvanju i smanjenju troškova goriva. Tajna rješenja? Sve je u pandinoj baci.
Povezani sadržaj
- Znanstvenici grade hromosom kvasca iz nule. Dalje gore? Dizajnerski genomi
Kad su u pitanju biogoriva, na tržištu dominira jedna riječ: etanol, biogorivo napravljeno od kukuruza. Iako je etanol najčešće korišteno biogorivo, on se ne mora nužno smatrati savršenom zamjenom fosilnim gorivima - u stvari, korist etanola se žestoko raspravljala od njegovog stvaranja.
Rasprava ide pomalo ovako: da biste napunili spremnik SUV-a etanol gorivom, trebate koristiti dovoljno kukuruza da biste nahranili jednu osobu tokom cijele godine. Dokument iz 2012. godine koji je objavio New England Complex Systems Institute navodi etanol kao razlog povećanja cijena usjeva od 2005. godine. Čak i ekološke skupine izbjegavaju etanol navodeći ogromne količine fosilnih goriva potrebnih da kukuruz učini proizvod biogorivom i korisnim proizvodom. sklonost poduzeća da kupuju zemlju u zemljama u razvoju za uzgoj unosnog biogoriva, a ne hrane za lokalnu potrošnju.
Ashli Brown, istraživačica na Državnom sveučilištu u Mississippiju, smatra da je pronašla odgovor na ovu zamjenu alternativnog goriva. Uzimanjem nusproizvoda kukuruza - ljuske, stabljike i kocke-etanol mogu se stvoriti bez uranjanja u jestive dijelove kukuruza, čime se smanjuje mogućnost nestašice hrane i rast cijena. Problem je u tome da je za razgradnju ovih materijala koji imaju izrazito veliku količinu lignoceluloze ili suhe biljne materije potreban poseban postupak predobrade. Postupak je izuzetno skup i ne baš dugotrajan, koristeći visoke temperature, visoke pritiske i kiselinu za razgradnju suhe biljne materije prije nego što ona može postati etanol. Kako bi zaobišao taj problem, Brown i drugi istraživači tražili su prirodno rješenje - bakterije, koje bi mogle pomoći pri razgradnji materijala lignoceluloze.
Tvrtke za biogoriva već neko vrijeme traže prirodnu metodu za razbijanje biljnog materijala; do sada su termiti bili omiljeni kod žvakanja drvenih materijala. No ispada da možda postoji bolja i usredsređena životinja koja može pomoći u proizvodnji biogoriva. Crijeva pande su nevjerojatno kratka, fizička osobina koja znači da njihova crijeva sadrže bakterije s neobično moćanim enzimima za razbijanje njihove drvene prehrane od bambusa u kratkom vremenu.
"Vrijeme od jedenja do defekacije je u pandi relativno kratko, pa njihovi mikrobi moraju biti vrlo učinkoviti da bi iz bambusa dobili nutritivnu vrijednost", rekao je Brown, istraživač koji je vodio djelo. "A učinkovitost je ključna kada je u pitanju proizvodnja biogoriva - zato smo se usredotočili na mikrobe u džinovskoj pandi."
Studija je započela prije više od dvije godine, kada su Brown i tim istraživača počeli gledati izmet pande. U 2011. godini utvrdili su da su ovi super-probavljajući mikrobi prisutni u izmetu pande, ali još nisu morali odrediti vrstu i količinu mikroba koji su prisutni do sada. Upotrebom pipa iz dvije divovske pande - Ya Ya i Le Le u Memphis Zoo-u - Brown i njezin tim izveli su DNK sekvenciranje na mikrobima u svojim uzorcima , identificirajući više od 40 mikroba u izmetu pande koji bi mogli biti korisni za razbijanje i stvaranje biogoriva.
Kako bi ti mikrobi uzgajali industrijski, Brown vjeruje da bi znanstvenici mogli gene koji proizvode te enzime staviti u kvasce - ti bi se kvasci tada mogli masovno proizvoditi i skupljati za proizvodnju biogoriva. Proces bi išao ovako: velike jame ljuske kukuruza, kukuruzne kukuljice, drvene sječke i drugi oblici odbačenog vlaknastog materijala prekriveni su genetski izmijenjenim kvascima. Kako mikrobi probavljaju drvene tvari, brzo ih pretvaraju u šećer koji bi potom mogao fermentirati. S vremenom i nakon filtriranja krutih čestica i viška vode dobili biste etanol destiliran iz drvnih otpadnih produkata.
Pande nisu jedina životinja koja izdržava travnatu prehranu, ali njihova fiziologija čini ih jedinstvenim kandidatom za razbijanje biljnih nusprodukata na hiper efikasan način. Pande imaju isti probavni trag kao i bilo koji drugi medvjed; za razliku od krava ili drugih biljojeda, pande nemaju dodatni trbuh u kojem se tvrdo lignocelulostični materijal obrađuje prije nego što se probavi. Umjesto toga, oni imaju crijevni sustav mesoždera, a ipak uspijevaju izvući dovoljno hranjivih sastojaka iz svoje biljne prehrane da bi preživjeli.
"Budući da je njihovo vrijeme zadržavanja vrlo kratko - neprestano jedu i stalno se piju - kako bi dobili materijal za prehranu, oni moraju biti jako brzi u razbijanju i vađenju šećera", objasnio je Brown. „Mnogi mikrobi proizvode celuloze koje razgrađuju lignocelulostičnu biomasu, ali radi se o tome koliko učinkovito ili koliko učinkovito to rade.“ Kada je riječ o pandi, primjećuje Brown, njihovi su mikrobi neki od najučinkovitijih što su naučnici vidjeli pri razbijanju drvenog materijala biljke.
A Brown smatra da bi korištenje pande za njihov životinje moglo dovesti do više nego zelenijeg gospodarstva: moglo bi dovesti i do povećanog očuvanja životinja koje su u divljini opazile njihov broj na opasnih 1.600 (iako je u posljednje vrijeme sreća s uzgajanje pandi u zatočeništvu, poput nove bebe pande u Nacionalnom zoološkom vrtu). "Te nam studije pomažu i da saznamo više o probavnom sustavu ove ugrožene životinje i o mikrobima koji u njoj žive, što je važno jer većina pandi obolijeva na crijevima", rekao je Brown.
Brown napominje da ako panda postane vrijedna za tržište iz više razloga nego što je to nevjerojatno obožavano ponašanje, mogla bi izazvati veće korake prema očuvanju - potez koji bi mogao biti obostrano koristan za pande i ljude. "Nevjerojatno je da smo ovdje ugroženi vrste koje su gotovo nestale s planeta, ali ima nas još toliko toga što još moramo naučiti. To naglašava važnost spašavanja ugroženih i ugroženih životinja ", rekla je. "To nas tjera na razmišljanje - možda ove ugrožene životinje imaju korisne rezultate o kojima nismo ni razmišljali."
