Folosind un set de enzime, au reușit să transforme celuloza în amidon. Acest lucru deschide posibilitatea de a produce alimente din plante care nu sunt considerate în mod tradițional culturi alimentare. Și pentru a hrăni omenirea, al cărei număr se așteaptă să crească la aproximativ 9 miliarde până în 2050.
(Amidonul este una dintre cele mai importante componente ale dietei unei persoane. De obicei, ne oferă 20-40 la sută din aportul nostru caloric zilnic.)
Celuloza este cel mai abundent carbohidrat. În natură, acționează în principal ca un material de susținere pentru pereții celulelor vegetale. Echipa menționată a produs amiloză din aceasta în special. Acest amidon rezistent liniar nu se descompune în timpul digestiei. Prin urmare, este o sursă bună de fibre nutritive. Mai multe studii din trecut au arătat că reduce riscul de obezitate și diabet.
Cu toate acestea, procesul enzimatic nou descoperit poate fi utilizat și în afara industriei alimentare în sens restrâns. „Din acest amidon se pot face pelicule transparente comestibile pentru materiale de ambalare biodegradabile. Poate servi chiar și ca purtător de înaltă densitate pentru stocarea hidrogenului, ceea ce ar ajuta la rezolvarea uneia dintre principalele probleme ale utilizării hidrogenului ca sursă alternativă de energie, și anume stocarea și distribuția în siguranță a acestuia ", a spus Y. H. Percival Zhang.
El și colegii săi au folosit așa-numita cascadă de enzime pentru a converti celuloza în amiloză. „Celuloza și amidonul au aceeași formulă chimică. Diferența constă în legăturile lor chimice. Ne-a venit în minte să rupem legăturile din celuloză cu o cascadă enzimatică, astfel încât să permitem reconfigurarea lor în amidon ", a explicat el.
Noul proces transformă - în special în cazul paielor de porumb (toate reziduurile după îndepărtarea cojilor de cereale) - aproximativ 30 la sută din biomasă în amiloză. Reziduul se hidrolizează în glucoză, din care se poate produce etanol. Cu toate acestea, funcționează cu celuloză din orice plantă.
În special, este o transformare simultană a enzimei și fermentarea microbiană. Procesul poate fi ușor scalat la producția de masă în scopuri comerciale. Nu împovărează mediul, deoarece nu necesită echipamente scumpe, căldură sau reactivi chimici și nu generează deșeuri. Enzimele utilizate sunt imobilizate pe nanoparticule magnetice și sunt ușor de reciclat prin forță magnetică.
Membrii echipei au publicat aceste descoperiri online în avans în Proceedings of the National Academy of Sciences.