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

WHO žádá informace o výskytu moru v Rusku. Podle Moskvy epidemie nehrozí

Světová zdravotnická organizace (WHO) požádala ruské úřady o informace ohledně zpráv médií, že se v sibiřském ústavu pro boj proti moru nakazil další zaměstnanec. Laborantka ústavu podle ruských médií nedávno zemřela na plicní mor, zatímco ruské úřady výskyt moru popírají a tvrdí, že mladá žena podlehla zápalu plic nezjištěného původu. Ruský úřad pro ochranu spotřebitelů Rospotrebnadzor ve středu uvedl, že obyvatelé Irkutské oblasti na Sibiři nečelí žádnému epidemickému nebezpečí.
12:56Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Schopnost přírody „vzpamatovat se“ značně přeceňujeme, varuje studie

Rozsáhlá analýza britských výzkumníků popsala, jakými způsoby rozmanitost přírody chrání člověka. A ukázala, jak složité je pro poškozené ekosystémy, jež lidem pomáhají k přežití, vrátit se k plné funkčnosti poté, co jsou nějak poškozené.
před 7 hhodinami

Snovačka a skákavka. Na jižní Moravě objevili dva v Česku dosud neznámé druhy pavouků

Přírodovědci z Masarykovy univerzity objevili skákavku Attulus inexpectus na slanisku Trkmane-Rybníčky u Rakvic a vzácnou snovačku Crustulina sticta na Kosteliskách u Dubňan.
před 9 hhodinami

Nobelovu cenu za chemii získali vědci za výzkum zrcadlové chemie

Švédská akademie věd oznámila, že nositeli Nobelovy ceny za chemii za letošní rok se stali Henri Kagan a Koenso Soai, kteří se věnují výzkumu nelineárních jevů a autokatalýzy v asymetrické organické syntéze.
11:55Aktualizovánopřed 10 hhodinami

Vanilin by mohl pomoci při léčbě chronických ran, ukazuje studie

Vanilin má výrazné antioxidační, protizánětlivé a antibakteriální účinky, díky nimž by mohl být slibnou složkou přípravků určených k hojení ran. Vyplývá to ze studie výzkumného týmu z Laboratoře biomedicínské nanomechaniky Flindersovy univerzity v Austrálii, která byla zveřejněna v časopise International Journal of Pharmaceutics.
včera v 14:25‌‌

Trosky starověkého Týru přečkaly útoky, teď se k nim vracejí potápěči

Ve středomořských vodách u jiholibanonského města Súr (známého jako Týr či Týros) proplouvají potápěči kolem kamenných zdí, starověkých konstrukcí a potopené cesty. Jde o pozůstatky města, které kdysi stávalo nad vodou. S vratkým příměřím mezi Izraelem a libanonským hnutím Hizballáh se tak návštěvníci vracejí do míst známých troskami z dob starověkého Říma a ještě starší fénickou historií, píše agentura AP.
včera v 13:34‌‌

Nobelovu cenu za fyziku dostal Francis Halzen za výzkum neutrin v obří ledové kostce

Švédská akademie věd oznámila, že nositelem Nobelovy ceny za fyziku za letošní rok se stal belgicko-americký vědec Francis Halzen, který se věnuje výzkumu neutrin, kosmických částic, které dopadají na Zemi.
včeraAktualizovánovčera v 12:24‌‌

Whisky se má poprvé destilovat ve vesmíru, experiment začne v roce 2028

Whisky se má vůbec poprvé destilovat ve vesmíru. Experiment má zároveň ukázat, jak zrání nápoje ovlivní podmínky mimo zemskou atmosféru. Skotští a japonští experti plánují v roce 2028 vyslat do vesmíru družici se vzorky whisky a surovinami potřebnými k její výrobě. Na oběžné dráze Země by měla zůstat pět let.
včera v 08:00‌‌

Evropský pohled

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