Синтетический крахмал можно производить в лаборатории в 8,5 раз эффективнее, чем в природе, показало потенциально революционное китайское исследование
Китайские ученые разработали промышленный процесс производства крахмала из углекислого газа. В случае успешного расширения он может высвободить сельскохозяйственные угодья, которые в настоящее время используются для выращивания таких растений, как кукуруза и картофель.
Крахмал — это вещество, которое растения вырабатывают из углекислого газа и солнечного света для хранения энергии посредством сложного метаболического процесса. Он широко используется в пищевой промышленности. Он также играет роль в производстве бумаги, производстве биотоплива и имеет другие применения.
Группа китайских исследователей разработала 11-этапный процесс синтеза крахмала в биореакторе. Бумага с подробным описанием их находки была опубликовано в пятницу в журнале Science.
«В будущем крахмал можно будет производить из углекислого газа в процессе, аналогичном пивоварению», — сказал Ма Яньхэ, один из авторов, возглавляющий Тяньцзиньский институт промышленной биологии (TIB).
В этом процессе используются неорганический катализатор и три различных типа сконструированных ферментов, которые превращают диоксид углерода в амилозу и амилопектин, два типа молекул глюкозы в крахмале. Команда сообщила, что полученный продукт имеет ту же молекулярную структуру, что и натуральный вариант.
По некоторым показателям искусственный процесс более эффективен, чем естественный. По оценкам ученых, скорость преобразования углекислого газа примерно в 8,5 раз выше, чем у кукурузы — одного из основных продуктов питания, используемых для производства промышленного крахмала. Они говорят, что биореактор объемом один кубический метр, работающий на их реакциях, может произвести столько же продукта, сколько кукурузное поле площадью 0,33 гектара в их родной стране, если будет достаточно энергии.
«Создание искусственной биологической системы для синтеза крахмала независимо от фотосинтеза растений — это серьезная разрушительная технология, которая окажет огромное влияние на мир», — сказал Global Times эксперт Китайской академии наук.
Если масштаб открытия удастся расширить и сделать рентабельным, операции по синтезу крахмала могут заменить значительную часть сельскохозяйственной отрасли. Это высвободит землю, пресную воду и другие ресурсы, которые в настоящее время используются в сельском хозяйстве, уменьшит зависимость от удобрений и пестицидов и сделает запасы менее зависимыми от капризов погоды.
По прогнозам исследователей, это принесет большую пользу для таких вещей, как биоразнообразие, экологическая устойчивость и продовольственная безопасность.
