廢棄物變黃金！新酵素「CelOCE」掀起生質燃料革命

巴西能源與材料研究中心（CNPEM）最新研發的天然蛋白質「CelOCE」，已準備好投入工業製程，將徹底改變生質燃料的生產方式。這項突破性發現刊登於頂尖期刊《自然》，為解決全球能源危機帶來曙光。

長久以來，如何有效分解植物原料轉化為燃料，一直是科學界亟需克服的難題。關鍵在於纖維素——這種地球上最豐富的可再生聚合物，雖然完全由葡萄糖組成，但其緊密堆積的晶體結構，加上與木質素、半纖維素等其他植物成分的糾結，使其極難分解。自然界僅能透過複雜的酵素系統緩慢完成此過程。

CNPEM研究團隊與國內外合作夥伴發現的CelOCE酵素（纖維素氧化裂解酵素），採用前所未有的作用機制，能更有效率地解鎖纖維素結構。這項技術將大幅提升第二代乙醇的生產規模，這種潔淨燃料可從甘蔗渣、玉米稈等農業廢棄物中提煉。

研究主持人Mário Murakami教授解釋：「我們發現一種金屬酵素，透過全新的受質結合與氧化裂解機制，顯著提升纖維素轉化率。這開創了植物生物質解聚的氧化還原生化新領域，對生物技術發展影響深遠。」

CelOCE的獨特之處在於：它像「萬能鑰匙」般解開纖維素的晶體結構鎖，讓其他酵素得以順利將碎片轉化為糖分。Murakami生動比喻：「傳統酵素對這些『鎖』束手無策，CelOCE卻能輕鬆開啟通道，創造其他酵素發揮作用的協同效應。」

相較於二十年前首度應用於酵素雞尾酒法的單加氧酶（僅能提升X倍效率），CelOCE帶來2倍的效能突破。研究團隊更發現，這種自給自足的「全自動催化機器」能就地產生所需的過氧化物，解決工業製程中添加過氧化物的技術難題。

特別值得一提的是，CelOCE並非實驗室產物，而是研究團隊從聖保羅州生物精煉廠周邊的甘蔗渣土壤樣本中，歷經數十年探索所發現。運用第四代同步輻射X射線衍射等尖端技術，終於在自然界中找到這種「分子剪刀」。

這項技術已通過65公升與300公升的中試規模驗證，可立即應用於工業生產。對全球最大生質燃料生產國巴西而言，這意味著能更有效率地將數億噸農業廢棄物轉化為生質乙醇，甚至航空生質燃料。

隨著全球加速能源轉型，這項突破性發現將改寫生質能源產業的遊戲規則，為對抗氣候變遷提供關鍵解方。