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

VideoUnikátním ekosystémem Pražského hradu se zabývali přírodovědci

Pražský hrad byl sídlem králů, císařů i prezidentů. Ale také více než sedmi stovek druhů rostlin, 220 druhů hmyzu a více než čtyřiceti druhů ptáků. Teď tam přírodovědci popsali dokonce několik druhů, které až doposud z tuzemské přírody vůbec neznali – včetně unikátního roztoče pancířníka. Nejzajímavějším místem v areálu je podle biologů Jelení příkop, který obsahuje neporušenou „krajinu“, jež sahá až do dob mamutích stepí z doby ledové.
před 55 mminutami

„Panna Maria ze Szopienic“ zachraňovala olověné děti. O hrdinství čtyřicet let mlčela

Panna Maria ze Szopienic nebo slezská Erin Brokovich - to jsou dvě přirovnání, která se používají v souvislosti s polskou pediatričkou Jolantou Wadowskou-Król. Hrdinka nového seriálu platformy Netflix Olověné děti zachránila v podstatě tajně až skoro ilegálně stovky dětí před vážnými zdravotními problémy. Ty jim způsobovala otrava olovem z hutí v polských Szopienicích. To se ovšem nelíbilo komunistům, a tak Wadowská za své hrdinství tvrdě zaplatila. A svůj příběh držela v utajení - až dokud ho neobjevila její vnučka a o několik let později i filmaři.
před 1 hhodinou

Víc než polovina kojenců tráví čas u mobilu nebo televize, vyplývá z průzkumu

Celkem padesát pět procent dětí mladších než dvanáct měsíců pravidelně tráví čas u mobilu, tabletu či televize. Více než hodinu denně tato zařízení sleduje čtyřicet jedna procent batolat od jednoho do dvou let. Mezi předškoláky je to šedesát osm procent dětí. Vyplývá to z průzkumu agentury STEM, který představil spolek Zvedni hlavu a Nadace O2. Podle předsedkyně Asociace klinických logopedů Barbory Richtrové jsou čísla výrazně vyšší, než jaká jsou v tomto ohledu doporučení odborníků.
před 14 hhodinami

Virus chikungunya se šíří do Evropy, kvůli oteplování asi pronikne i do Česka

Až donedávna byl virus chikungunya spojený jen s tropickými zeměmi. Vloni už ale způsobil stovky nákaz i ve Francii a Itálii. Britští vědci teď detailně popsali, jak moc na sever může proniknout. V rozhovoru pro Českou televizi upozornili, že mezi ohroženými zeměmi je i Česko.
před 19 hhodinami

VideoAI a válka s Íránem zdražují elektroniku. Na víc vyjdou počítače či mobily

Situace kolem války na Blízkém východě se kromě cen energií a komodit negativně dotýká i elektroniky. Znamená to například dražší počítače nebo mobilní telefony, řekl pro ČT Vladimír Janíček z elektrotechnické fakulty ČVUT. Už před několika měsíci kvůli vysoké poptávce ze strany datových center pro umělou inteligenci přitom vystřelily nahoru ceny hlavně některých základních počítačových komponent – zejména pamětí. Nyní se může do cen čipů propsat ztížená logistika i dražší výroba způsobená nedostatkem energetických surovin, jakými jsou plyn a ropa.
před 21 hhodinami

V CERNu objevili novou částici. Xi-cc-plus je „obtloustlý bratranec“ protonu

Fyzikové využili největší urychlovač na světě v pátrání po podivné elementární částici, kterou zřejmě matně zahlédli před více než dvaceti lety. Experiment proběhl úspěšně a nově objevená částice má podle vědců velmi netypické vlastnosti.
před 21 hhodinami

Příští rok na ISS poletí nanoroboti z ostravské univerzity. Jsou velcí jako virus

Experimentální modul, který umožní sledovat fungování nanorobotů ve stavu beztíže, připravují pro let na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) společně vědci a inženýři z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) a brněnské společnosti TRL Space. Experiment CONREX, který má letět příští rok s českým astronautem Alešem Svobodou na ISS, zástupci vysoké školy i firmy představili na veletrhu Amper v Brně.
před 23 hhodinami

Francouzské Nice se připravuje na nepravděpodobné, ale ničivé tsunami

Tsunami jsou sice ve Středozemním moři výjimečné, ale přesto možné. Když přijdou, mohou přinášet velké škody. Podle analýz francouzských vědců je výjimečně zranitelná oblast kolem Nice. Proto právě tam vznikají série speciálních opatření.
včera v 06:30
Načítání...