Материалы портала «Научная Россия»

Можно ли накормить людей деревом?

Можно ли накормить людей деревом?
Американские биотехнологи придумали, как переработать древесную целлюлозу в съедобный крахмал

Целлюлоза, являющаяся основным соединением в составе древесины и других растительных тканей – одно из наиболее распространённых на Земле органических веществ. Человек создал на её основе множество материалов; она же – потенциальное сырьё для биотоплива, призванного заменить ископаемые энергоносители. Теперь учёные задались и ещё одним вопросом: можно ли с помощью целлюлозы накормить голодных?

Ответ на этот вопрос попытались найти американские инженеры из университета и Политехнического института штата Виргиния во главе с Персивалем Чжаном.

«Продовольственная безопасность оставалась вопросом номер один на протяжении всех пяти тысяч лет истории Китая. Недостаток пищи приводил к возникновению общественных кризисов и смене династий», – подчёркивает этот учёный китайского происхождения. Например, именно из-за голода разразились крестьянские восстания, в результате которых была свергнута династия Тан в 9 веке нашей эры и затем династия Мин в 17 веке.

Чжан и его коллеги решили исходить из того, что целлюлоза относится к семейству полисахаридов, как и крахмал, на который приходится около 40 процентов человеческого рациона. Мономером обоих видов соединений является глюкоза, а значит, их теоретически можно переработать друг в друга, решили биотехнологи. Для производства необходимых ферментов (энзимов) они взяли гены почвенных бактерий и грибков, а также картофеля, и «пересадили» их в клетки бактерии Escherichia coli, часто используемой для лабораторных опытов.

В ходе химического взаимодействия учёным не удалось сразу получить крахмал, но полученные энзимы разложили целлюлозу на дисахариды, а из них образовалась смесь глюкозо-фосфатных молекул G-1-P («строительный материал» амилозы – одного из видов крахмала) и чистой глюкозы.

Экспериментаторы даже попробовали конечный продукт на вкус. По словам Чжана, получившийся белый порошок был сначала безвкусным, но немного пожевав его, можно ощутить некоторую сладость. Что касается оставшейся глюкозы, то её путём дальнейшей ферментации можно переработать в биотопливо.

Таким образом, производство вышло практически безотходным, но его рентабельность пока под вопросом: переработка 200 кг сырой целлюлозы в 20 килограммов крахмала в сегодняшних ценах стоит около миллиона долларов. По оценкам самих разработчиков, для коммерциализации этого метода потребуется ещё от пяти до десяти лет исследований.

Источник: news.sciencemag.org

биотехнологии деревья питание пищевая промышленность

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий