Z oxidu uhličitého se stane potrava. Čínští vědci vymysleli, jak ho přeměnit na škrob

Čínští vědci oznámili, že přišli na nový způsob výroby škrobu. Místo složité přípravy  tradiční zemědělskou cestou ho teď umí vyrábět průmyslově, a to z oxidu uhličitého. Metodu popsali v odborném časopise Science.

Nová cesta umožňuje změnit způsob výroby škrobu z tradični zemědělské na jednoduchou průmyslovou výrobu a otevírá současně novou technickou cestu pro syntézu složitých molekul z oxidu uhličitého. A naznačuje také masivnější využití tohoto skleníkového plynu, a tedy možnost jeho lepšího vázání, což by mohlo snížit dopady klimatické krize způsobené oteplováním planety.

  • Škrob (amylum) je makromolekulární látka (konkrétně směs polysacharidů glukanů) syntetizovaná rostlinami. Je to bílý prášek bez chuti a vůně, nerozpustný ve studené vodě. Jedná se o konečný produkt fotosyntézy rostlin.

Škrob je jeden ze základních stavebních kamenů naší civilizace a nalézt se dá leckde; je hlavní složkou mouky, ale využívá se také v kvasném průmyslu, ve farmacii, k výrobě lepidel, nátěrů a apretur a pro výrobu škrobových derivátů.

Nenápadná změna s obrovským potenciálem

V současné době se škrob získává především z rostlin, jako je kukuřice, u nás hlavně z brambor a pšenice.

„Strategie pro udržitelné zásobování škrobem a využívání CO2 jsou naléhavě potřebné k překonání hlavních výzev lidstva, jako je potravinová krize a změna klimatu. Navrhování nových způsobů přeměny CO2 na škrob, jiných, než je rostlinná fotosyntéza, je důležitou a inovativní vědecko-technickou misí a bude významnou převratnou technologií v dnešním světě,“ uvádí Science.

Pro řešení tohoto problému navrhli vědci z Tianjinského institutu průmyslové biotechnologie (TIB) čínské akademie věd postup, který nahrazuje klasickou cestu mnohem snazší, a tedy i lacinější alternativou. Zatímco původní postup se skládá z více než šedesáti kroků, ten nový jich vyžaduje pouze jedenáct.

Zjednodušené schéma výroby škrobu
Zdroj: MENDELU

Normálně se musí původní surovina (třeba brambory) složitě zpracovat, nastrouhat, pak natřít a z vybrané části se oddělí takzvané škrobové mléko, které se dále čistí a zpracovává. Výsledný škrob se ale potom ještě musí předsoušet, sušit  a vysévat – všechny tyto procesy jsou náročné na čas a mnohdy i na energii.

Čínský biorektor to všechno nahradí prací enzymů a dalších mikroogranismů, které vytvoří škrob prakticky ze vzduchu. Živí se oxidem uhličitým a produkují škrob.

Umělá cesta dokáže produkovat škrob z CO2 s účinností 8,5krát vyšší než biosyntéza škrobu v kukuřici, což podle autorů naznačuje velký krok směrem k překonání přírody. A navíc poskytuje nový vědecký základ pro vytváření biologických systémů se zatím nevídanými funkcemi. Pokud by se toto odvětví rozrostlo, umožnilo by také praktické využití odsávaného oxidu uhličitého z atmosféry, což v současné době zkouší řada projektů

„Podle současných technických parametrů se roční produkce škrobu v bioreaktoru o objemu jednoho metru krychlového teoreticky rovná ročnímu výnosu škrobu z pěstování třetiny hektaru kukuřice,“ uvedl Cai Tao, hlavní autor studie. „Pokud se v budoucnu podaří snížit celkové náklady na tento proces na úroveň ekonomicky srovnatelnou se zemědělským pěstováním, očekává se, že se ušetří více než devadesát procent obdělávané půdy a zdrojů sladké vody,“ tvrdí autoři.

Kromě toho by to také pomohlo vyhnout se negativním dopadům používání pesticidů a hnojiv na životní prostředí, zlepšit potravinovou bezpečnost lidí, usnadnit uhlíkově neutrální bioekonomiku a nakonec podpořit vznik udržitelné bioekonomické společnosti, dodávají vědci.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

V USA otestovali elektrické bezpilotní letadlo. Může být budoucností zásobování

Nad Louisianou v srpnu létalo nenápadné letadlo, které se od těch normálních lišilo hlavně kokpitem. Žádný nemělo, bylo totiž zcela bez pilota. Test byl úspěšný, měl by otevřít cestu ke schválení tohoto způsobu přepravy.
před 7 hhodinami

Roj umělých inteligencí napadl německý web. Radily se tam, jak lépe podvádět a škodit

Skupina autonomních agentů OpenAI se letos na jaře vymkla kontrole, unikla z testovacího prostředí a ovládla německou webovou stránku. Proměnila ji v nástěnku pro komunikaci s dalšími agenty umělé inteligence (AI). Podle agentury Reuters to vyplývá z nově zveřejněné studie a z informací osob obeznámených se situací. Představitelé společnosti OpenAI se o incidentu dozvěděli už před několika týdny, ale drželi ho v tajnosti.
před 9 hhodinami

Šlapání na hady, smrkání i biomechanika líbání. Vědci dostali satirické Nobelovky

Na otázky, jaká je evoluce líbání nebo jestli se dá analyzovat kvalita půdy pomocí spodního prádla, odpověděli čerství držitelé Ig Nobelovy ceny. Toto ocenění získávají výzkumníci za neobvyklé a nápadité příspěvky vědě. Mezi další letošní vítěze patří například práce, která zkoumala, jestli se bohatí lidé opravdu chovají hůř než ostatní, nebo brazilská studie o šlapání na jedovaté hady, kterou zpracoval vědec českého původu.
před 13 hhodinami

Podzimní počasí si ponese dědictví léta. Zásadní vliv bude mít mocný setrvačník

Z hlediska meteorologie se podzim chová jako dědic léta. Všechny extrémy, které v létě přijdou, se mohou projevit i v chladnějších měsících. Týká se to zejména teploty moře, která má dopad i ve vnitrozemí, včetně Česka.
před 14 hhodinami

Ukrajinští migranti se v Polsku cítí stále izolovanější, ukazuje výzkum

Ukrajinci žijící v Polsku se stále častěji cítí vyloučeni ze společenského života a obávají se mluvit na veřejnosti ukrajinsky. Rostoucí nevraživost by dle varšavské socioložky mohla narušit solidaritu, která se vytvořila po začátku plnohodnotné ruské invaze.
před 15 hhodinami

VideoKrizové situace nanečisto. Virtuální realita naučí správně poskytnout první pomoc

Vytrénovat milion Čechů, aby dokázali poskytnout první pomoc a zasáhnout v případě ohrožení lidského života. To je cíl nového projektu Českého červeného kříže. Iniciativa #MocPomoc chce zapojit širokou veřejnost s pomocí moderních technologií. Konkrétně jde o virtuální realitu. Dobrovolníci si díky ní můžou vyzkoušet scénáře, které věrně kopírují reálné situace.
před 17 hhodinami

Otroci, keltománie i čínská medicína. Projekty z tuzemska získaly evropské granty

Tuzemská věda dostala finanční injekci z Evropské unie v podobě ERC grantů. Ty umožňují talentovaným mladším vědcům rozvinout jejich nadějné nápady a projekty. Každý ze šesti oceněných výzkumníků z České republiky může využít částku 36 milionů korun.
včera v 12:01

Přehledy od AI v Googlu mohou podporovat šíření konspirací, popsala studie

Funkce přehled od AI (umělé inteligence) v internetovém vyhledávači Google může spíše podporovat šíření některých konspiračních teorií než je vyvracet. Vyplývá to z nové studie výzkumníků z Queenslandské technické univerzity (QUT).
včera v 09:14

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.