De olie gewonnen uit gemalen zaden van camelina en carinata, oliezaadplanten uit de mosterdfamilie, kan worden gebruikt als vliegtuigbrandstof. Echter, met de olieprijs op een historisch dieptepunt, dat is economisch uitdagend. Deze veelbelovende bronnen van biobrandstof komen misschien een stap dichter bij de realiteit door het extraheren van een stof die glucosinolaat wordt genoemd.

Glucosinolaat is een van de bioactieve stoffen die overblijft nadat de olie is geëxtraheerd, volgens bioprocessing-ingenieur Zhengrong "Jimmy" Gu, een universitair hoofddocent aan de South Dakota State University. Samen met promovendus Yuhe Cao ontwikkelde hij een middel om glucosinolaat te extraheren uit het oliezaadmeel, wat kan leiden tot hoogwaardig gebruik van de chemische stof.

Als reactie op het Great Green Fleet Initiative van de Amerikaanse marine om biobrandstof te ontwikkelen uit niet-voedingsoliezaden, SDSU-onderzoekers bepalen sinds 2012 de geschiktheid en duurzaamheid van oliehoudende zaden in de Dakota's en beoordelen de olie- en brandstofkenmerken van de zaden. Camelina en carinata zijn twee van de oliezaden die worden bestudeerd. Het onderzoek wordt ondersteund door de wetgevende financiering van South Dakota van het South Dakota Oilseeds Initiative, industriepartners en federale financiering via het North Central Sun Grant Center.

Bill Gibbons, interim adjunct-directeur van het South Dakota Agricultural Experiment Station, dat toezicht houdt op het onderzoek naar oliezaden, zei, "Door alle componenten van oliehoudende zaden zo goed mogelijk te gebruiken, komen we een stap dichter bij het maken van hernieuwbare biobrandstoffen tot een economisch haalbare optie."

Het doel is om de productie van biobrandstoffen rendabel te maken, zonder overheidssubsidies, Gu legde uit. Zijn glucosinolaatonderzoek wordt ondersteund door het Amerikaanse ministerie van Energie via het Sun Grant Initiative, die de ontwikkeling van hernieuwbare, biogebaseerde energietechnologieën, en South Dakota Oilseeds Initiative.

Cao, die vier jaar bij een membraanfiltratie- en scheidingsbedrijf heeft gewerkt voordat hij aan zijn promotieonderzoek begon, extraheert het glucosinolaat met ethanol en gebruikt vervolgens membraanfiltratie om onzuiverheden te verwijderen, zoals eiwitten. Vervolgens gebruikt hij een ionenwisselaarkolom om het glucosinolaat verder te zuiveren.

Na isolatie, het glucosinolaat zal stabiel zijn, en niet worden afgebroken of gehydrolyseerd tot isothiocyanaten, nitrillen en thiocyanaten door het enzym, Gu legde uit.

De aanwezigheid van glucosinolaat beperkt de hoeveelheid camelina- en carinata-meel die in diervoeding kan worden opgenomen tot 10 procent. "Het is erg giftig, " hij wees erop, en het is die toxiciteit die Gu wil gebruiken - om schimmels en onkruid of zelfs kankercellen te doden.

"Als we het terugkrijgen en, tegelijkertijd de vaste stoffen teruggeven om als veevoer te gebruiken, we hebben een win-win-spel, " zei Gu, die op zoek is naar medewerkers om te helpen bij het ontwikkelen van hoogwaardige toepassingen voor glucosinolaat.