Az egyesült államokbeli Virginia Politechnikai Intézet és az Állami Egyetem (Virginia Tech) tudóscsoportjának sikerült a cellulózt keményítővé alakítania, ez a folyamat potenciálisan tápanyagforrássá teheti a nem élelmiszer célra termesztett növényeket.

minden

Y.H. Percival Zhang, az Agrártudományi Kar és a központ Mérnöki Karának professzora egy olyan projekt vezetésével vezette a kutatócsoportot, amely elősegítheti egy olyan világpopuláció táplálását, amely várhatóan 2050-ig eléri a kilencmilliárd embert.

A keményítő az emberi étrend egyik legfontosabb eleme, és napi kalóriabevitelünk 20-40% -át biztosítja. A kutatási eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publikálta.

Új táplálékforrás

A cellulóz a növényi sejtfalak hordozóanyaga, és a Földön a leggyakoribb szénhidrát.
Ez az új fejlesztés megnyitja a kaput annak lehetőségére, hogy bármilyen növényből táplálékot lehessen készíteni, csökkentve a műtrágyát, növényvédő szereket és nagy mennyiségű vizet igénylő növények iránti igényt.

A keményítő típusa, amelyet Zhang csapata előállított, az amilóz, amely jó élelmi rostforrásként működik. Kimutatták, hogy az amilóz csökkenti az elhízás és a cukorbetegség kockázatát is - írja a Virginia Tech közleménye.

Ám az áttörés sok ágazatban ígéretes, meghaladja a potenciális tápértékét. Zhang szerint „Az élelmiszer-forrás mellett a keményítő felhasználható biológiailag lebontható, ehető és átlátszó filmek készítésére az élelmiszer-csomagoláshoz. Akár hidrogén szállítására és az elem tárolásával és elosztásával kapcsolatos problémák megoldására is használható ».

Kaszkád eljárás

A cellulóz amilózzá történő átalakításához Zhang új eljárást alkalmazott, amely enzimatikus kaszkádokat (kémiai reakciókat, amelyek során az egyik reakció termékei elfogyasztásra kerülnek a következő reakcióban) alkalmaznak.

"A cellulóznak és a keményítőnek ugyanaz a kémiai képlete" - magyarázza a tudós. A különbség a kémiai kötéseikben van. Az volt az elképzelésünk, hogy enzimatikus kaszkádot használjunk a cellulóz kötéseinek megszakítására, ami lehetővé tette annak keményítővé történő újrakonfigurálódását "- teszi hozzá.

Ezzel az új módszerrel a nem élelmiszer jellegű növényi anyagok (például a kukorica tarló) cellulózának körülbelül 30% -a átalakítható amilózzá. A felhasznált anyag többi részét glükózzá alakítják, amely felhasználható etanol előállításához.

Egyszerű kereskedelmi termelés

A kukorica tarlója a növény szárából, leveléből és héjából áll, amelyek a fülek betakarítása után is megmaradnak. De ugyanez a folyamat bármely növényre alkalmazható. Ezenkívül könnyen kiterjeszthető a kereskedelmi termelésre, mivel nem igényel drága berendezéseket, hőt vagy vegyi reagenseket, és nem keletkezik hulladék.

Ennek a "szimultán enzimatikus biotranszformációnak és mikrobiális fermentációnak" nevezett módszer kidolgozását a Virginia Tech Biológiai Rendszertechnikai Tanszéke és különböző amerikai intézmények támogatták.

Bibliográfiai hivatkozás:

C. Ön, H. Chen, S. Myung, N. Sathitsuksanoh, H. Ma, X.-Z. Zhang, J. Li, Y. - H. P. Zhang. A nem élelmiszer-biomassza enzimatikus átalakulása keményítővé. A Nemzeti Tudományos Akadémia közleményei (2013) DOI: 10.1073/pnas.1302420110.