Karmienie świata nie jest łatwym zadaniem; w rzeczywistości powoduje ogromne szkody w środowisku z powodu masowego wykorzystania ziemi, wody, nawozów, pestycydów i paliwa.

Skrobia jest wykorzystywana we wszystkim, od chleba po papier, na tej liście zajmuje bezpieczne miejsce, ale do jej produkcji używamy roślin, co jest raczej nieefektywne.

Zgodnie z komunikatem prasowym, aby uzyskać bardziej zrównoważone podejście, zespół z Chińskiej Akademii Nauk zaprojektował to, co według nich jest pierwszą metodą przekształcania CO2 w skrobię bardziej efektywnie niż robią to rośliny.

Jest to znaczący przełom, ponieważ w przeszłości trudno było przyspieszać fotosyntezę w roślinach lub sztucznie wytwarzać skrobię.

Chociaż naukowcom udało się wytworzyć skrobię z celulozy pochodzenia roślinnego lub z sacharozy przy użyciu enzymów, użycie CO2 nie było możliwe do tej pory.

Nowatorska technika opisana w badaniu opublikowanym w Science wykorzystuje katalizatory chemiczne i starannie wyselekcjonowaną kombinację naturalnych i modyfikowanych enzymów do konwersji CO2 na skrobię 8,5 raza wydajniej niż rośliny kukurydzy.

To rozwiązanie hybrydowe polega na redukcji CO2 do metanolu za pomocą katalizatora organicznego. Metanol jest następnie poddawany obróbce inżynieryjnymi enzymami, które przekształcają go w jednostki cukru, które są następnie przekształcane w skrobię polimerową. Cały proces składa się tylko z 11 podstawowych reakcji i ma większą wydajność niż kukurydza. Powstała w ten sposób skrobia syntetyczna, według naukowców, którzy za nią stoją, ma taką samą strukturę jak prawdziwa skrobia i może być wytwarzana na znacznie mniejszej przestrzeni.

„Jeżeli całkowity koszt procesu można w przyszłości obniżyć do poziomu ekonomicznego porównywalnego z sadzeniem rolniczym, oczekuje się, że zaoszczędzi to ponad 90 procent ziemi uprawnej i zasobów słodkiej wody” – wyjaśnia Yanhe Ma, mikrobiolog z Instytutu w Tianjin. Biotechnologii Przemysłowej i autor korespondencyjny opracowania.

Chociaż metoda jest daleka od rozwinięcia ze względu na problemy, takie jak produkcja odpowiedniego reaktora, naukowcy uważają, że przełom oferuje nową podstawę naukową dla przyszłych technologii, które wytwarzają przemysłowe ilości skrobi z CO2, potencjalnie otwierając nową drogę dla syntezowanie innych złożonych cząsteczek z gazu. Może to przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa żywności przy jednoczesnym ograniczeniu stosowania szkodliwych dla środowiska pestycydów i nawozów. Naukowcy chcą w przyszłości skoncentrować się na zwiększeniu wydajności techniki poprzez pracę nad ulepszeniami.

„Następnie skoncentrujemy się na zwiększeniu aktywności i stabilności enzymów, których użyliśmy do znacznego obniżenia kosztów syntezy sztucznej skrobi” – mówi Ma.

###

irme.pl

Źródło: SCIENCE