Бумага может стать более экологичной

Бумажные изделия могут показаться идеальной зеленой технологией. Они пригодны для вторичной переработки, биоразлагаемы и возобновляемы. Их основной ингредиент, волокна целлюлозы, буквально растет на деревьях. Но отделение целлюлозы от других веществ в растении, таких как жесткий древесный материал, называемый лигнином, наносит большой ущерб окружающей среде. 

Как сообщает научный журнал Science, ежегодно целлюлозно-бумажная промышленность в мире производит помимо химических отходов более 150 млн т выбросов парниковых газов. Но ученые нашли способ уменьшить это бремя: используя инструменты редактирования генов CRISPR, они вырастили искусственные тополя с уменьшенным содержанием лигнина. 

Исследователи из Университета штата Северная Каролина (США) построили компьютерную модель, чтобы предсказать, как одновременные изменения генов тополя, связанные с производством лигнина, могут повлиять на состав древесины, скорость роста и другие факторы. После оценки почти 70 000 различных комбинаций редактирования генов они определили, что 99,5% этих изменений будут вредными, приводя к таким эффектам, как свисание ветвей и стеблей. Но 347 комбинаций, каждая из которых включала в себя несколько отдельных генных изменений, безопасно повышали содержание целлюлозы, снижали содержание лигнина или и то, и другое. Через 6 месяцев эксперимента содержание лигнина в деревьях снизилось на 49,1%, а отношение целлюлозы к лигнину увеличилось на 228%. 

По оценкам ученых, если бы типичная фабрика по производству бумаги использовала генетически измененные сорта деревьев, она могла бы увеличить выпуск своей продукции на 40% и сократить выбросы парниковых газов на 20%.