Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk donoszą o bezprecedensowym osiągnięciu. Udało im się w wyjątkowo wydajny sposób opracować metodę syntezy skrobi z dwutlenku węgla i wodoru bez udziału żywych organizmów.
Skrobia to węglowodan, który powszechnie występuje w organizmach roślin. Stanowi dla nich zapas energii. To właśnie bogate w skrobię rośliny – ziemniaki, ryż, kukurydza, czy pszenica – stanowią podstawę diety u człowieka.
Aby dokonać syntezy skrobi i magazynować ją, rośliny potrzebują ponad 60 reakcji metabolicznych, których kontrolowanie nie jest proste. Teoretyczna wydajność przekształcania energii promieni słonecznych w energię zawartą w skrobi to zaledwie 2 proc.
Opracowany przez chińskich badaczy proces może pozwolić na jej produkcję metodą przemysłową. Otwiera też pole do syntezy wielu innych cennych związków z dwutlenku węgla.
Do produkcji żywności nie będziemy potrzebować roślin
Wyniki trwających sześć lat badań naukowców z instytutu badawczego Chińskiej Akademii Nauk (CAS) w Tianjin obiecują rozwiązanie wielu problemów jednocześnie. Wynika z nich, że można byłoby efektywnie wykorzystać energię, ograniczyć emisję dwutlenku węgla, zredukować tereny uprawne i zapewnić wyżywienie większej liczbie osób. Hybrydowa metoda chemiczno-biochemiczna – synteza skrobi z dwutlenku węgla i wodoru – nie wymaga komórek roślinnych. Nazwano ją ASAP (artificial starch anabolic pathway).
ASAP składa się 11 podstawowych reakcji. Naukowcom z Instytutu Biologii Przemysłowej w Tianjin (TIB) udało się zoptymalizować „wąskie gardła” syntezy dzięki zastępowaniu i modyfikacji enzymów. W rezultacie reakcja przekształcania CO2 w skrobię w systemie chemoenzymatycznym z segregacją przestrzenną i czasową zachodzi z szybkością 22 nanomoli CO2 na minutę na miligram całkowitego katalizatora, czyli 8,5 raza szybciej niż w przypadku „prawdziwej” kukurydzy. Przy odpowiednim dopływie energii roczna produkcja skrobi z 1 m3 bioreaktora byłaby równoważna rocznej produkcji skrobi z 5 m3 (0,33 ha) uprawy kukurydzy w Chinach.
Źródło: GlobalTimes
