de.wedoany.com-Bericht: Das Innovationsteam für Futtermittelverarbeitung und -qualitätssicherung des Instituts für Futtermittelforschung der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften hat kürzlich den molekularen Mechanismus der synergistischen Zersetzung von Weizenstroh durch endogene Enzyme und symbiotische Bakterien im Darm von Mehlwurmlarven aufgeklärt. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in „Green Carbon“ veröffentlicht.
Stroh ist eine wichtige landwirtschaftliche Abfallressource in China, enthält jedoch dichte Bestandteile wie Lignin, die eine effiziente biologische Zersetzung und hochwertige Nutzung erschweren. Der Mehlwurm ist ein Ressourceninsekt mit vielversprechendem Potenzial sowohl als Futtermittel als auch für die menschliche Ernährung und besitzt die Fähigkeit, landwirtschaftliche Abfälle in hochwertiges Insektenprotein umzuwandeln. Der molekulare Mechanismus seiner effizienten Strohnutzung war jedoch zuvor nicht systematisch analysiert worden.
Die Studie ergab, dass Mehlwürmer direkt Weizenstroh fressen können, auch wenn Stroh die einzige Futterquelle ist, eine hohe Überlebensrate aufrechterhalten und das Stroh kontinuierlich in Nährstoffe für ihr eigenes Wachstum umwandeln. Das Team identifizierte ein Schlüsselenzym, eine Zelluloseoxidase, die als erstes die kristalline Struktur der Zellulose aufbricht und in Synergie mit anderen Zellulasen die Zellulosezersetzungseffizienz steigert. Gleichzeitig isolierten die Forscher einen neuen Bakterienstamm mit hoher Ligninabbaueffizienz, der abbauende Enzyme wie Laccase und Manganperoxidase produziert, die nach und nach die Ligninbarriere zerstören und so Bedingungen für den Zelluloseabbau schaffen. Der Wirtsenzym-Mechanismus des Mehlwurms und die Darm-Symbionten bilden eine synergistische „Insekt-Mikroben-Allianz“ zum Abbau von Lignozellulose, die eine neue theoretische Grundlage für die biologische Umwandlung von Stroh liefert.
Die Studie wurde durch das bedeutende wissenschaftlich-technische Projekt der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften (CAAS-ZDRW202303) und andere Projekte gefördert.
