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

Jak se svět blíží ke katastrofickým klimatickým jevům, rozebírá agentura AP

Agentura AP varuje v rozsáhlém textu před příliš optimistickým pohledem na katastrofální události současnosti i vykreslováním budoucnosti pozitivními scénáři.
před 4 hhodinami

V hlubinách ostravsko-karvinských dolů objevili geologové králíkit

V ostravsko-karvinských dolech objevili odborníci dosud neznámý minerál. Pojmenovali ho po českém geologovi Jiřímu Králíkovi, nese tak jméno králíkit. Minerál je natolik drobný, že ho nelze pozorovat ani běžným optickým mikroskopem, k jeho popisu proto museli využít několik specializovaných metod, uvedli zástupci olomoucké přírodovědecké fakulty, kteří se na výzkumu podíleli s odborníky z olomouckého vysokoškolského ústavu CATRIN, ostravské univerzity, ale i ze zahraničí.
před 6 hhodinami

Ruský dron řízený AI zabil tři civilisty. Brzo to bude jako ve filmu Terminátor, varují Ukrajinci

Američtí novináři popsali první případ, kdy umělá inteligence (AI) v dronu připravila o život lidi. Byli to tři ukrajinští civilisté, na které ruská zbraň vybavená pokročilým algoritmem zaútočila v Záporoží.
před 7 hhodinami

Osm miliard let na cestě. Dalekohledy zachytily záblesk vzdálené galaxie

Dalekohledy LST-1 a MAGIC na Kanárských ostrovech zachytily záření, které letělo vesmírem déle, než existuje Slunce a Země. Vyslalo ho aktivní galaktické jádro poháněné obří černou dírou, popsali čeští vědci, kteří se na objevu podíleli.
před 8 hhodinami

Záhadná nemoc zabíjí keňské slony, zvířata trpí ochrnutím

Nejméně devatenáct slonů uhynulo od června v jižní Keni na záhadné onemocnění, jehož příčinu se dosud nepodařilo zjistit. Zvířata trpí mimo jiné částečným ochrnutím a mají potíže se postavit. Keňská služba pro ochranu přírody (KWS) původně upozornila na vysoké koncentrace kyanidu v tělech uhynulých slonů a možnost otravy pesticidy, někteří odborníci ale tuto teorii zpochybňují. Informovala o tom agentura AFP.
před 9 hhodinami

Invazní sršeň asijskou zaznamenali na Mělnicku. Hnízdo se zatím nenašlo

V Liběchově na Mělnicku se v červenci a počátkem srpna opakovaně objevil jeden jedinec sršně asijské. Jde o invazní druh, který představuje významné riziko především pro včelstva a volně žijící hmyz. Pátrání po dalších jedincích nebo hnízdě bylo zatím neúspěšné. Není jasné, jestli se v okolí Liběchova vyskytuje hnízdo, anebo jde o dovezeného osamoceného jedince. Agentura ochrany přírody a krajiny (AOPK) ČR prosí veřejnost o pomoc s hlášením výskytů tohoto druhu.
včera v 16:32

„Pluto je mrtvé,“ zaznělo před dvaceti lety v Praze. Osudnou se mu stala Xena

Pluto už není planetou dvacet let. Rozhodli o tom vědci na kongresu, který se konal v Praze a přinesl přesvědčivé argumenty pro jeho vyřazení a současně vytvoření zcela nové kategorie vesmírných těles.
včera v 16:31

Obří gigantopithekové byli podobnější lidem, než se myslelo

Moderní věda toho zjistila v posledních letech o pravěkých předcích člověka už tolik, že to bourá konstrukce jejich řazení. Vlivný vědecký časopis navrhuje, že by se měly kategorie přestavět – a mohlo by se to týkat i záhadných obřích gigantopitheků.
včera v 15:02

Evropský pohled

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