如果你去过圣芭芭拉动物园，你可能见过米歇尔·奥马利研究小组的成员。他们穿着实验室的外套，戴着手套，与圣克莱门特岛山羊和纳瓦霍-丘罗羊一起闲逛，等待着能够彻底改变世界燃料和化学物质来源的标本。

 

“很难区分山羊和绵羊的粪便，”37岁的奥马利说，恒达娱乐平台登录地址线路他是加州大学圣巴巴拉分校的一名化学和生物工程师。“看到捐赠的发生”是有帮助的。一旦收集到这些微丸，这些微丸就会被送到实验室，在那里，研究小组的成员们会诱出能使这些动物消化某些植物的微生物。

 

具体来说，奥马利是在寻找生活在食草动物消化道中的厌氧真菌，如绵羊、山羊、奶牛、长颈鹿和大象。与一些厌氧细菌一起，这些真菌可以分解草和其他植物，释放糖和营养给动物。这些特殊的微生物助手通常不是人类消化道的成员;植物中不能消化的部分以纤维的形式通过我们的肠道。

 

为了种植这种挑剔的真菌，奥马利不得不学习她所谓的“非常老式的技术”。然后她开始研究真菌产生的独特的植物降解酶。她的宏伟计划是扫除不可再生的石油，从农业剩余物——例如玉米秸秆和麦秆——和其他不可食用的植物材料开始，寻求一条更可持续的途径来进行化学和能源生产。

 

“随着我们对厌氧真菌的深入研究，”O 'Malley说，“我们已经发现了可以转化为工业的酶，这些酶可以很好地分解纤维素、半纤维素甚至木质素”——木质素是植物纤维的组成部分。

 

木质纤维素含有大量的碳，是燃料的基础，也是许多药物和其他化学物质的主要成分。奥马利说，问题在于，木质素是用来“阻止微生物及其酶”进入植物细胞壁的，因此很难得到含有碳的糖、纤维素和半纤维素。在工业上，恒达手机版登陆木质素通过化学或物理的方法被去除——这个过程通常是昂贵的、有毒的和浪费的，因为木质素本身就含有有价值的化学成分。

 

有些真菌有更好的方法。在吃了一顿山羊的草午餐后，厌氧真菌(新藻产菌属)会钻到植物细胞壁中，释放出分解木质纤维素(木质素等)的酶。她的研究生导师、匹兹堡卡内基梅隆大学的化学工程师安妮·罗宾逊(Anne Robinson)对此并不感到意外。罗宾逊记得她以前的学生“非常不怕解决问题”，是那种“能够识别有趣或不寻常结果”的研究人员。

 

研究生毕业后，奥马利联系了一些发表过厌氧真菌研究论文的科学家。大多数人放弃了对这些困难微生物的研究。唯一回应邀请的人是迈克尔·塞奥多罗(Michael Theodorou)，他是真菌研究的先驱，目前在英国纽波特的哈珀·亚当斯大学(Harper Adams University)工作。当时，西奥多罗在威尔士，教奥马利如何分离和培养微生物。

 

满足真菌的营养需求并将氧气排除在外是一项挑战。研究小组首先从滚动试管开始，它就像一个提供厌氧环境的3-D培养皿。二氧化碳和含有消化液的生长培养基被添加到封闭的试管中。接下来，研究小组把管子卷起来以得到均匀的涂层。然后是含有真菌的粪便浆，管道再次滚动。如果这个过程有效，真菌菌落就会生长。奥马利说:“所有这些都需要大量细致、协调、快速的动作。”这是一门“失传的艺术”。

 

在加州大学圣巴巴拉分校的实验室里，奥马利一直在从动物园的样本中分离厌氧真菌，并研究它们的酶。“没有人真正了解它们的真正力量，”她说。她和她的同事在2016年的《科学》(Science)杂志上发表文章称，新华光菌(Neocallimastigomycota)拥有已知自然界中数量最多的生物降解酶的遗传指令。