Використовуючи набір ферментів, вони змогли перетворити целюлозу в крохмаль. Це відкриває можливість виробництва їжі з рослин, які традиційно не розглядаються як продовольчі культури. І прогодувати людство, чисельність якого, як очікується, зросте до приблизно 9 млрд до 2050 року.
(Крохмаль - одна з найважливіших складових дієти людини. Зазвичай він забезпечує нам 20-40 відсотків щоденного споживання калорій.)
Целюлоза - найпоширеніший вуглевод. У природі він виступає головним чином як допоміжний матеріал для клітинних стінок рослин. Згадана група виготовила з нього амілозу, зокрема. Цей лінійно стійкий крохмаль не розкладається під час травлення. Тому він є хорошим джерелом харчових волокон. У минулому кілька досліджень показали, що це знижує ризик ожиріння та діабету.
Однак нещодавно відкритий ферментний процес може бути використаний і поза харчовою промисловістю у вужчому розумінні. "З цього крохмалю можна зробити їстівні прозорі плівки для біорозкладаних пакувальних матеріалів. Він може навіть служити носієм високої щільності для зберігання водню, що допоможе вирішити одну з основних проблем використання водню як альтернативного джерела енергії, а саме його безпечне зберігання та розподіл ", - сказав Ю. Х. Персіваль Чжан.
Він та його колеги використовували так званий ферментний каскад для перетворення целюлози в амілозу. "Целюлоза та крохмаль мають однакову хімічну формулу. Різниця полягає в їх хімічних зв’язках. Нам спало на думку розірвати зв'язки в целюлозі ферментним каскадом, щоб це дозволило їх переконфігурувати в крохмаль ", - пояснив він.
Новий процес перетворює - особливо у випадку кукурудзяної соломи (усі залишки після видалення лушпиння зерна) - близько 30 відсотків біомаси в амілозу. Залишок гідролізується до глюкози, з якої можна отримати етанол. Однак він працює з целюлозою будь-якої рослини.
Зокрема, це одночасна трансформація ферментів та ферментація мікробів. Процес можна легко масштабувати до масового виробництва для комерційних цілей. Це не обтяжує навколишнє середовище, оскільки не вимагає дорогого обладнання, тепла або хімічних реагентів і не створює відходів. Використовувані ферменти іммобілізовані на магнітних наночастинках і легко переробляються за допомогою магнітної сили.
Члени команди опублікували ці висновки заздалегідь в Інтернеті у Збірнику матеріалів Національної академії наук.