В Китае нашли способ получения крахмала, идентичного растительному
Китайские ученые создали крахмал, тип сложного углевода, содержащегося в растениях, с использованием углекислого газа, водорода и электричества. Ученые опубликовали свое исследование в журнале Science. Об этом 24 сентября пишет издание Agropages.
Эксперты заявили, что если такая технология может быть расширена до уровня индустриализации, она может произвести революцию в том, как производится это ключевое питательное вещество и промышленный ингредиент, поскольку она не требует выращивания и обработки большого количества крахмалистых культур, таких как сладкий картофель и кукуруза, тем самым экономя больше воды, удобрений и пахотных земель.
Он также может быть использован для переработки углекислого газа, обычных промышленных отходов и парниковых газов, как расходный продукт. Это поможет сократить выбросы углекислого газа и бороться с изменением климата, особенно если электроэнергия используется из возобновляемых источников, таких как солнце и ветер.
В освоении космоса он может стать устойчивым источником пищи для астронавтов, когда они путешествуют на большие расстояния в космосе и пытаются колонизировать другие планеты, где выращивание пищи трудно реализовать. Будущие космические путешественники могут просто превратить углекислый газ, который они выдыхают, в пищу, которую они едят.
Ма Яньхэ, директор Тяньцзиньского института промышленной биотехнологии Китайской академии наук, сказал, что крахмал и другие сложные углеводы составляют от 60 до 80 процентов рациона человека.
«Наш прорыв демонстрирует, что синтез сложных соединений, таких как крахмал, достижим в лабораторных условиях, и есть много отраслей промышленности, которые могут извлечь выгоду из этой технологии», — сказал он.
Крахмалы широко используются в производстве сахара, переработке пищевых продуктов и напитков, печати, производстве лекарств, текстильной промышленности, кормов для животных и десятках других отраслей промышленности, согласно данным Международной группы Брик, глобальной компании по сбору сельскохозяйственных данных. Это привело к тому, что производство кукурузного крахмала и его производных в Китае составило 80 миллиардов юаней ($12,4 млрд).
Растения создают углеводы, такие как крахмал, посредством фотосинтеза, который является чрезвычайно сложным и неэффективным процессом, сказал Ма, добавив, что растению потребуется около 60 этапов метаболических реакций, чтобы превратить углекислый газ, воду и солнечный свет в крахмал.
Цай Тао, один из первых авторов исследования, сказал, что в течение шести лет его команда сосредоточилась на одном проекте: как сделать крахмал похожий на тот, который делают растения, но сделать это намного быстрее.
Создание углеводов более эффективными средствами настолько важно для устойчивого развития на Земле и будущих космических исследований, что NASA включило преобразование углекислого газа в глюкозу, простой сахар, в число своих столетних задач в 2018 году. Крахмал состоит из гораздо более сложной цепочки молекул глюкозы.
Цай сказал, что их метод включает в себя сначала преобразование углекислого газа и газообразного водорода в метанол, который представляет собой молекулу, содержащую один атом углерода.
Затем ученые складывают эти одноуглеродные молекулы, как пазл, в более крупные и сложные молекулы с помощью ферментативных процессов.
С помощью суперкомпьютеров китайские ученые упростили процесс производства натурального крахмала примерно с 60 до 11 этапов. Цай сказал, что лабораторный крахмал химически идентичен крахмалу в природе, раствор которого может посинеть от йода.
