Tärkkelyksen teollinen valmistus poistaa nälänhädän ja ilmastonmuutospelon maapallolta

Science -lehden syyskuun numerossa on julkaistu tärkkelyksen valmistusprosessi teollisesti toteutettuna. Tähän asti tärkkelystä ovat valmistaneet kasvit fotosynteesin avulla hiilidioksidista (CO2), auringonvalolla ja vedestä.

Kyseessä on siis tärkeä uusi aluevaltaus, hiilidioksidista valmistetaan teollisesti keinotekoista ruokaa.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh4049

Hiilidioksidista tärkkelykseen: ei tarvita kasveja

Monet kasvit muuttavat fotosynteesistä syntyvän glukoosin polymeereiksi, jotka muodostavat liukenemattomia tärkkelysrakeita, jotka ovat ihanteellisia pitkäaikaiseen energian varastointiin juurissa ja siemenissä. Cai et al. kehitti hybridijärjestelmän, jossa hiilidioksidi pelkistetään metanoliksi epäorgaanisen katalyytin avulla ja muunnetaan sitten entsyymien avulla ensin kolmeksi ja kuudeksi hiilisokeriyksiköksi ja sitten polymeeritärkkelykseksi. Tämä keinotekoinen tärkkelyksen anabolinen reitti perustuu monien eri lähdeorganismien muokattuihin rekombinanttientsyymeihin, ja se voidaan virittää tuottamaan amyloosia tai amylopektiiniä erinomaisilla nopeuksilla ja tehokkuudella verrattuna muihin synteettisiin hiilensidontajärjestelmiin – ja käytetystä mittarista riippuen jopa peltokasveihin. – MAF

Abstrakti

Tärkkelys, hiilihydraattien varastointimuoto, on tärkeä kalorien lähde ihmisten ruokavaliossa ja bioteollisuuden ensisijainen raaka-aine. Raportoimme kemiallis-biokemiallisen hybridireitin tärkkelyssynteesille hiilidioksidista (CO2) ja vedystä soluttomassa järjestelmässä. Keinotekoinen tärkkelyksen anabolinen reitti (ASAP), joka koostuu 11 ydinreaktiosta, laadittiin laskennallisella reittisuunnittelulla, perustettiin modulaarisella kokoonpanolla ja substituutiolla ja optimoitiin kolmen pullonkaulaan liittyvän entsyymin proteiinitekniikalla. Kemoentsymaattisessa järjestelmässä, jossa on spatiaalinen ja ajallinen erottelu, ASAP muuttaa vedyn ohjaamana CO2:n tärkkelykseksi nopeudella 22 nanomoolia CO2:ta minuutissa per milligramma kokonaiskatalyyttiä, mikä on noin 8,5 kertaa suurempi nopeus kuin tärkkelyssynteesi maississa. Tämä lähestymistapa avaa tien tulevaan kemo-biohybriditärkkelyssynteesiin CO2:sta.”

 

+5

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu