Ведущий академический журнал мира Science в пятницу опубликовал крупный прорыв в синтезе искусственного крахмала, сделанный исследовательским институтом Китайской академии наук (CAS). В ходе исследования впервые в мире удалось добиться синтеза крахмала из углекислого газа. Учёные считают, что это окажет революционное влияние на будущее сельскохозяйственное производство и био производство.
Прорыв китайский ученых
Ма Яньхэ, директор Тяньцзиньского института промышленной биологии (TIB) и соответствующий автор статьи под названием «Бесклеточный хемо ферментный синтез крахмала из диоксида углерода», рассказал СМИ, что институт разработал новый путь неестественной фиксации диоксида углерода и синтеза крахмала с нуля в 11-ступенчатой реакции.
«Это также означает, что в будущем крахмал может быть получен из двуокиси углерода в процессе, аналогичном приготовлению пива» – сказал Ма, отметив, что двуокись углерода может быть восстановлена до метанола, который может быть преобразован в крахмал.
Предварительные лабораторные тесты показывают, что синтетический крахмал примерно в 8,5 раза эффективнее, чем крахмал, производимый в обычном сельском хозяйстве. При условии достаточного энергоснабжения и текущих технических параметров, ежегодное производство крахмала в биореакторе объемом 1 кубический метр эквивалентно ежегодному производству крахмала в 5 му (0,33 га) кукурузы в Китае.
«Новый маршрут позволил перевести производство крахмала с традиционного сельскохозяйственного выращивания на промышленное производство. И в будущем, возможно, удастся удовлетворить наши потребности в углеводах без сельского хозяйства» – сказал исследователь Института биофизики CAS в пятницу Global Times на условиях анонимности.
Цай Дао, ведущий автор статьи и доцент кафедры ИРТ, сказал, что если в будущем стоимость их подходе можно свести к наиболее экономически обоснованного уровня, по сравнению с сельскохозяйственными, это позволит сэкономить более 90% пахотных земель и пресной воды, а также избежать негативных последствий для окружающей среды от применения пестицидов и химических удобрений.
“Это позволит повысить продовольственную безопасность, обновление экономического развития углеродной нейтральности, а также содействовать устойчивому биологии на основе обществ” – сказал Кай.
Крахмал является наиболее важным компонентом зерна, а также важным промышленным сырьём. Продовольственный кризис и изменение климата являются основными проблемами, стоящими перед человечеством. По мнению экспертов, устойчивое снабжение зерновым крахмалом, а также конверсия и утилизация углекислого газа-это направления, в которых должны развиваться научные и технологические инновации.
По данным TIB, крахмал в основном производится кукурузой и другими культурами за счёт фиксации углекислого газа в результате естественного фотосинтеза. Синтез и накопление крахмала включают более 60 метаболических реакций и сложную физиологическую регуляцию, а теоретическая эффективность преобразования энергии в настоящее время составляет всего около 2 процентов.
«Выращивание сельскохозяйственных культур обычно требует длительного периода времени и требует использования большого количества земли, воды, удобрений, пестицидов и других материалов для сельскохозяйственного производства… Разработка искусственной биологической системы для синтеза крахмала, независимой от фотосинтеза растений, является важной прорывной технологией, которая окажет большое влияние на мир» – сказал эксперт CAS в интервью Global Times.
С 2015 года TIB сосредоточился на биоконверсии и утилизации синтетического крахмала и углекислого газа и сформировал исследовательскую группу молодых ученых со средним возрастом 30 лет. Команда уже шесть лет активно занимается исследованиями и разработками проекта по производству синтетического крахмала.
Исследовательская работа является ключевым проектом Китайской академии науки ключевым направлением исследований Национального инновационного центра синтетической биотехнологии.
Новость «Китайские ученые совершили синтез крахмала из CO2», подготовлена Порталом PRC.TODAY по материалам корреспондента информационного агентства Global Times – Ван Ци.
Если вам понравилась новость или появились вопросы, оставьте ваш комментарий или обсудите эту новость на форуме.
Новости китайских производителей смартфонов за 27 сентября 2021
