Kineski naučnici su nedavno, prvi u svetu, razvili veštačku metodu sinteze dobijanja skroba iz ugljen-dioksida (CO2). Relevantni rezultati objavljeni su u časopisu Science.
Nov način za dobijanje omogućava da se proizvodnja skroba prebaci sa tradicionalne poljoprivredne na industrijsku proizvodnju.
Skrob je glavna komponenta žitarica, kao i važna industrijska sirovina. Trenutno se uglavnom proizvodi iz poljoprivrenih kultura (useva), poput kukuruza – fiksiranjem CO2 putem fotosinteze. Ovaj proces uključuje oko 60 biohemijskih reakcija, kao i složenu fiziološku regulaciju. Teoretska efikasnost konverzije energije ovog procesa je samo oko 2%.
Strategije za održivo snabdevanje skrobom i korišćenje CO2 su veoma potrebne za prevazilaženje velikih izazova čovečanstva. Pre svega zbog kriza zbog hrane i klimatskih promena. Za dizajniranje novih metoda za dobijanje skroba, osim fotosintezom biljaka, važna je i inovativna naučno-tehnološka misija. Biće to značajna tehnologija u današnjem svetu.
Veštački skrob iz laboratorije
Da bi rešili ovo pitanje, naučnici iz Tianjin instituta za industrijsku biotehnologiju (TIB) Kineske akademije nauka (CAS) dizajnirali su hemoenzimski sistem, kao i anabolički put za dobijanje veštačkog skroba. Sistem se sastoji od samo 11 reakcija za pretvaranje CO2 u skrob.
Veštačkim putem se može proizvesti skrob iz CO2 sa 8,5 puta većom efikasnošću od biosinteze skroba u kukuruzu. To ukazuje na veliki korak ka prevazilaženju prirodnog puta za dobijanje skroba. Ovo pruža novu naučnu osnovu za stvaranje bioloških sistema sa neviđenim funkcijama.
„Prema trenutnim tehničkim parametrima, godišnja proizvodnja skroba u bioreaktoru od jednog kubnog metra teoretski se izjednačava sa godišnjim prinosom skroba iz uzgoja 1/3 hektara kukuruza. Bez uzimanja u obzir energije”, rekao je CAI Tao, vodeći autor studije.
Ovaj rad bi mogao da stvori velike mogućnosti za industrijsku proizvodnju skroba iz CO2.
Čak 90% zemljišta ostaje za proizvodnju hrane
„Ako se ukupni troškovi procesa u budućnosti mogu smanjiti na nivo koji je ekonomski uporediv sa sadnjom poljoprivrednih proizvoda, očekuje se da će se uštedeti više od 90% obrađenog zemljišta i slatkovodnih resursa”, rekao je MA Yanhe, koautor studije.
Osim toga, to bi, takođe, pomoglo da se izbegne negativan uticaj upotrebe pesticida i đubriva na životnu sredinu. Zatim, poboljša bezbednost ljudske hrane. I, na kraju, promoviše formiranje održivog društva zasnovanog na biološkoj osnovi.
Tim istraživača sa instituta radi na biosintezi veštačkog skroba i korišćenju CO2 još od 2015. godine.
E2 portal (EurekAlert)
