Czasopismo naukowe „ Science” opublikowało w piątek ważny przełom w syntezie sztucznej skrobi dokonanej przez instytut badawczy Chińskiej Akademii Nauk (CAS). W badaniach po raz pierwszy na świecie skrobia została zsyntetyzowana z dwutlenku węgla. Naukowcy są przekonani, że będzie to miało rewolucyjny wpływ na przyszłą produkcję rolną i bioprodukcję.

Skrobia może być w przyszłości wytwarzana z dwutlenku węgla w procesie podobnym do warzenia piwa

Ma Yanhe, dyrektor Instytutu Biologii Przemysłowej w Tianjin (TIB) i autor artykułu zatytułowanego „Bezkomórkowa chemoenzymatyczna synteza skrobi z dwutlenku węgla”, powiedział mediom, że instytut opracował nową ścieżkę nienaturalnego wiązania dwutlenku węgla i syntezy skrobi od podstaw w 11-etapowej reakcji.

Oznacza to również, że skrobia może być w przyszłości wytwarzana z dwutlenku węgla w procesie podobnym do warzenia piwa

– powiedział Ma, zauważając, że dwutlenek węgla można zredukować do metanolu, który można przekształcić w skrobię.

Wstępne testy laboratoryjne pokazują, że skrobia syntetyczna jest około 8,5 razy bardziej wydajna niż ta produkowana w rolnictwie konwencjonalnym. Przy dostatecznym zaopatrzeniu w energię i aktualnych parametrach technicznych roczna produkcja skrobi w bioreaktorze o pojemności 1 metra sześciennego jest równoważna rocznej produkcji skrobi z 0,33 hektara kukurydzy w Chinach.

Nowa droga umożliwiła przeniesienie produkcji skrobi z tradycyjnej uprawy rolnej na produkcję przemysłową. I być może w przyszłości możliwe będzie zaspokojenie naszego zapotrzebowania na węglowodany bez rolnictwa

– powiedział Global Times pracownik naukowy z Institute of Biophysics, CAS.

Czytaj też: Nowe zagrożenia fitosanitarne dla Polski – raport PIORiN

Skrobia jest najważniejszym składnikiem ziarna, a także ważnym surowcem przemysłowym

Cai Tao, główny autor artykułu i profesor nadzwyczajny TIB, powiedział, że jeśli przyszły koszt ich podejścia może obniżyć się do bardziej opłacalnego poziomu w porównaniu z rolnictwem, pozwoli to zaoszczędzić ponad 90 procent gruntów ornych i słodkowodnych oraz unikać negatywnego wpływu pestycydów i nawozów chemicznych na środowisko.

Cai powiedział, że poprawi bezpieczeństwo żywnościowe, poprawi rozwój gospodarczy, neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla i będzie promować zrównoważone społeczeństwa oparte na biologii.

Skrobia jest najważniejszym składnikiem ziarna, a także ważnym surowcem przemysłowym. Kryzys żywnościowy i zmiana klimatu to główne wyzwania stojące przed ludzkością. Zrównoważone zaopatrzenie w skrobię zbożową oraz konwersję i wykorzystanie dwutlenku węgla to kierunki innowacji naukowych i technologicznych, stwierdzili eksperci.

Według TIB, skrobia jest produkowana głównie przez kukurydzę i inne rośliny uprawne poprzez wiązanie dwutlenku węgla poprzez naturalną fotosyntezę. Synteza i akumulacja skrobi obejmuje ponad 60 reakcji metabolicznych i złożoną regulację fizjologiczną, a teoretyczna wydajność konwersji energii wynosi obecnie tylko około 2 procent.

Uprawa roślin zazwyczaj wymaga długiego czasu i wymaga użycia dużej ilości ziemi, wody, nawozów, pestycydów i innych materiałów do produkcji rolnej. Projekt sztucznego systemu biologicznego do syntezy skrobi niezależnie od fotosyntezy roślin jest przełomowa technologia, która będzie miała ogromny wpływ na świat

– powiedział Global Times ekspert z CAS.

Od 2015 r. TIB skoncentrował się na biokonwersji i wykorzystaniu syntetycznej skrobi i dwutlenku węgla oraz utworzył zespół badawczy złożony z młodych naukowców w średnim wieku 30 lat. Zespół był głęboko zaangażowany w badania i rozwój projektu syntetycznej skrobi od sześciu lat.

Prace badawcze są kluczowym projektem Chińskiej Akademii Nauks oraz kluczowy kierunek badawczy Narodowego Centrum Innowacji Biotechnologii Syntetycznej.

globaltimes.cn/fot.Pixabay/Wikimedia