Углерод в сахар: китайская технология позволяет производить еду из углекислого газа

Китайские ученые разработали новый метод превращения метанола в белый сахар, широко известный как сахароза, без использования сельскохозяйственных культур. Этот метод может помочь превратить углекислый газ в продукты питания. Исследование опубликовано в журнале Science Bulletin, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, новая система биотрансформации не зависит от выращивания сахарного тростника или сахарной свеклы. Для их выращивания требуется много земельных и водных ресурсов. Вместо этого ученые использовали ферменты для превращения метанола, который можно получить из промышленных отходов или путем химической обработки углекислого газа, в сложные сахара. Эта система не только производит сахарозу, но ее можно адаптировать для создания других важных углеводов, таких как фруктоза и крахмал.

Исследователи говорят, что искусственное превращение углекислого газа в продукты питания позволит решить, как экологические, так и демографические проблемы, в том числе позволит достигнуть низкого уровня углекислого газа в атмосфере.

Ученые использовали так называемую биотрансформацию in vitro. Это метод, позволяющий создавать полезные молекулы вне живых организмов с помощью ферментов. Исследователи разработали новую систему биотрансформации и смогли синтезировать сахарозу из низкоуглеродных молекул.

Сахарозу в основном получают из сахарного тростника в тропических странах и из сахарной свеклы в более холодном климате. В условиях растущего давления на сельское хозяйство, вызванного изменением климата и ростом населения, ученые ищут более эффективные альтернативы выращиванию продуктов питания. Производство сахара непосредственно из метанола, который, в свою очередь, может быть получен из углекислого газа, является одной из таких альтернатив.

Три года назад китайские ученые разработали низкотемпературный метод превращения углекислого газа в метанол. Это открыло путь к использованию углеродных отходов в качестве сырья для производства ценных химических веществ, таких как сахара.

Авторы нового исследования разработали высокоэффективный способ преобразования метанола в сахара с помощью серии быстрых низкоэнергетических химических реакций. Им удалось достичь впечатляющей степени превращения – 86 %.

Новая система биотрансформации не только впервые синтезировала сахарозу с использованием метанола, но и производила крахмал, потребляя меньше энергии, чем предыдущие методы. Ученые заявили, что этот метод можно применить для создания широкого спектра сложных сахаров, а не только для подсластителей.

Ученые также смогли синтезировать фруктозу, амилозу, амилопектин, целлобиозу и целлоолигосахариды. Эти углеводы используются не только в пищевой промышленности, но и в фармацевтике, а также в промышленности.

Но исследователи признают, что для широкомасштабного применения этого метода необходимы дополнительные исследования. Они планируют повысить эффективность ферментов и сделать систему более стабильной и надежной.

Как уже писал Фокус, в Японии взломали геном мышей и теперь их печень производит препарат, похожий на Оземпик. Авторы исследования считают, что это может проложить путь для новых методов лечения диабета.

Также Фокус писал о том, что астрономы впервые обнаружили новую планету с помощью космического телескопа Gaia. Оказалось, что эта планета скрывалась в газово-пылевом диске, окружающем молодую звезду. Но именно необычное поведение звезды выявило присутствие огромной планеты, которая больше Юпитера.