La produzione di biocarburanti da biomasse vegetali è una fonte di energia molto promettente, ma i ricercatori stanno cercando di trovare microbi che degradano facilmente la lignina recalcitrante presente nella biomassa vegetale. L'analisi genomica e metabolomica recente e completa di un noto batterio che degrada la lignina fornisce informazioni su come si realizza questa degradazione.

Poiché la fase iniziale della produzione di biocarburanti dalla materia vegetale è la decomposizione della lignocellulosa complessa in "mattoni" più gestibili, " una comprensione di come la natura raggiunge questo è fondamentale. I risultati di un nuovo studio rivelano alcuni degli strumenti di base utilizzati da un microbo specifico per abbattere la lignocellulosa. Questo lavoro fornisce informazioni su come i processi industriali potrebbero raggiungere il degrado durante la produzione di biocarburanti, e come anche i processi collaterali come la produzione di idrogeno potrebbero essere sfruttati.

La biomassa lignocellulosica rappresenta quasi il 90% del peso secco del materiale totale della biomassa vegetale, ed è una composizione di cellulosa e lignina. La lignina conferisce rigidità e imputrescibilità alle pareti cellulari del legno e della corteccia. è un complesso, struttura fenolica reticolata che rende i biocarburanti di derivazione lignocellulosica una promettente fonte di energia alternativa, purché il materiale recalcitrante possa essere degradato e i sottoprodotti tossici possano essere gestiti. Le specie microbiche che crescono in ambienti in cui il carbonio è principalmente disponibile come lignina sono promettenti per trovare nuovi modi per rimuovere la lignina che protegge la cellulosa per una migliore conversione della lignina in precursori di carburante.

Una specie candidata che può utilizzare la lignina per la crescita in assenza di ossigeno è Enterobacter lignolyticus SCF1, un batterio isolato dal suolo della foresta pluviale tropicale. Un team di ricercatori dell'Università del Massachusetts, Amherst; Università Santa Maria di Valparaiso, Chile; e EMSL, il Laboratorio di Scienze Molecolari Ambientali ha condotto l'intera analisi dell'espressione genica di E.lignolyticus SCF1 utilizzando il sequenziamento di nuova generazione per l'analisi trascrittomica. Gli esperimenti sono stati condotti su cellule cresciute in presenza di lignina, con campioni prelevati in tre momenti diversi durante la crescita. Le colture con lignina hanno raggiunto il doppio della biomassa cellulare rispetto alle colture cresciute senza lignina, e degradato il 60 percento della lignina disponibile.

Un complemento di enzimi coerente con l'interruzione delle strutture chimiche presenti nella lignina è stato sovraregolato in condizioni modificate dalla lignina. Inoltre, l'associazione della produzione di idrogeno con la degradazione della lignina suggerisce un possibile valore aggiunto alla degradazione della lignina in futuro.