CHINESISCHE WISSENSCHAFTLER ENTWORFEN HERSTELLUNG VON KÜNSTLICHER STÄRKE AUS KOHLENDIOXID

Kürzlich haben chinesische Wissenschaftler als erste weltweit eine künstliche Methode zur Synthese von Stärke aus Kohlendioxid (CO2) entwickelt. Entsprechende Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Ein neuer Gewinnungsweg ermöglicht die Verlagerung der Stärkeproduktion von der traditionellen landwirtschaftlichen auf die industrielle Produktion.

Stärke ist der Hauptbestandteil von Getreide und ein wichtiger Industrierohstoff. Derzeit wird es hauptsächlich aus landwirtschaftlichen Nutzpflanzen (Pflanzen) wie Mais hergestellt – durch Fixierung von CO2 durch Photosynthese. Dieser Prozess umfasst etwa 60 biochemische Reaktionen sowie eine komplexe physiologische Regulation. Der theoretische Wirkungsgrad der Energieumwandlung dieses Verfahrens beträgt nur etwa 2%.

Strategien für eine nachhaltige Stärkeversorgung und CO2-Nutzung sind dringend erforderlich, um die großen Herausforderungen der Menschheit zu meistern. Vor allem wegen der Nahrungsmittelkrise und des Klimawandels. Neben der Photosynthese von Pflanzen ist eine innovative wissenschaftliche und technologische Mission wichtig, um neue Methoden zur Gewinnung von Stärke zu entwickeln. Es wird eine bedeutende Technologie in der heutigen Welt sein.

Künstliche Stärke aus dem Labor

Um dieses Problem anzugehen, haben Wissenschaftler des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology (TIB) der Chinese Academy of Sciences (CAS) ein Chemoenzymsystem sowie einen anabolen Weg zur Gewinnung künstlicher Stärke entwickelt. Das System besteht aus nur 11 Reaktionen, um CO2 in Stärke umzuwandeln.

Stärke kann aus CO2 mit einer 8,5-fach höheren Effizienz künstlich hergestellt werden als die Stärkebiosynthese in Mais. Dies ist ein großer Schritt zur Überwindung des natürlichen Weges zur Stärkegewinnung. Dies bietet eine neue wissenschaftliche Grundlage für die Schaffung biologischer Systeme mit beispiellosen Funktionen.

„Nach den aktuellen technischen Parametern wird die jährliche Stärkeproduktion in einem Bioreaktor von einem Kubikmeter theoretisch mit dem Jahresertrag an Stärke aus dem Anbau von 1/3 Hektar Mais gleichgesetzt. Ohne Berücksichtigung von Energie“, so CAI Tao , Erstautor der Studie.

Diese Arbeit könnte große Chancen für die industrielle Stärkeproduktion aus CO2 eröffnen.

Bis zu 90% des Landes bleiben für die Nahrungsmittelproduktion übrig

„Wenn die Gesamtprozesskosten in Zukunft auf ein Niveau gesenkt werden können, das wirtschaftlich mit dem Anbau landwirtschaftlicher Produkte vergleichbar ist, werden voraussichtlich mehr als 90 % der Anbauflächen und Süßwasserressourcen eingespart“, sagt MA Yanhe, Co-Autor des lernen.

Darüber hinaus würde es auch dazu beitragen, die negativen Auswirkungen des Einsatzes von Pestiziden und Düngemitteln auf die Umwelt zu vermeiden. Verbessern Sie dann die Lebensmittelsicherheit für den Menschen. Und schließlich fördert es die Bildung einer nachhaltigen Gesellschaft auf der Grundlage der Biologie.

Ein Forscherteam des Instituts beschäftigt sich seit 2015 mit der künstlichen Stärkebiosynthese und der CO2-Nutzung.

E2-Portal (EurekAlert)


Source: E2 Portal by www.e2.rs.

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