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