Синтез крахмала из углекислого газа.

Огромное достижение для китайских ученых
Китайские ученые разработали метод получения крахмала из углекислого газа и делают это более эффективно, чем растения. Новая технология, основанная на химических катализаторах и сочетании природных и модифицированных ферментов, превращает CO2 в крахмал в 8,5 раз эффективнее, чем кукуруза. Ученые уверены, что их методика окажет революционное влияние на сельскохозяйственное производство в будущем.
Исследователи из Тяньцзиньского института промышленной биотехнологии Китайской академии наук разработали метод синтеза крахмала из углекислого газа. Новый подход позволяет перенести производство крахмала с традиционных сельскохозяйственных культур на промышленное производство и открывает новый путь для синтеза сложных молекул из CO2.
Производство продуктов питания без растений?
Крахмал является основным источником энергии в рационе человека, а также важным промышленным сырьем. Сегодня его добывают в основном из культурных растений. Зерновые культуры, клубни картофеля и маниоки, а также кукуруза и рис особенно богаты крахмалом. Это сырье в основном используется в пищевой промышленности, но крахмал также применяется в производстве бумаги и различных лекарств. Он также используется в других отраслях экономики, таких как текстильная промышленность и косметика.
Крахмал откладывается в плодах, стеблях, корневищах, листьях и корнях, связывая углекислый газ в процессе фотосинтеза. Он является энергетическим резервом для растений. Процесс связывания CO2 включает около 60 сложных биохимических реакций, а теоретическая эффективность преобразования солнечной энергии в энергию крахмала, как указали исследователи, составляет всего около 2 процентов. Китайские ученые разработали новый путь связывания углекислого газа и синтеза крахмала с нуля, минуя фотосинтез и без участия живых организмов.
- Можно производить крахмал на заводе, а не на ферме, что должно стать способом обеспечения продовольственной безопасности человека и снижения концентрации углекислого газа, говорит Яньхэ Ма, микробиолог из Тяньцзиньского института промышленной биотехнологии.
Разработка нового пути, отличного от фотосинтеза растений, для преобразования CO2 в крахмал является важным достижением. Такой синтетический крахмал может найти применение в промышленности и в качестве пищевого ингредиента для людей и животных. Более того, это приведет к сокращению сельскохозяйственных угодий и уменьшению концентрации CO2 в воздухе. Новый метод называется искусственный путь анаболизма крахмала, или сокращенно ASAP.
Крахмал из CO2
Процесс, разработанный китайскими учеными, состоит из 11 этапов. В его основе лежат химические катализаторы и комбинация натуральных и модифицированных ферментов. Сначала CO2 восстанавливается до метанола, чтобы преобразовать его в простые сахара, а затем в крахмал. Для восстановления CO2 до метанола ученые использовали катализатор на основе цинк-циркония. Это основа всего процесса. Метанол преобразуется в сахара, а затем в длинноцепочечные молекулы крахмала с помощью модифицированных ферментов из множества различных организмов.
По признанию исследователей, первоначально процесс занял 10 часов. Чтобы ускорить его, ученые систематически проверяли эффективность каждого этапа. Они выявили узкие места, вызванные природными ферментами, и создали их улучшенные варианты. Это стало ключом к повышению эффективности процесса. После усовершенствования процесс занимает четыре часа, в то время как растениям кукурузы требуется 120 дней для производства крахмала.

Синтез крахмала из углекислого газа. - 918471343523

Комментарии

Комментариев нет.