CookedCornOnTheCobКукуруза в початках. Люди могут есть кукурузные зёрна, содержащие молекулы крахмала, но не целлюлозо-содержащие початки и побеги. Однако это может измениться благодаря новому химическому процессу, разработанному компанией «Virginia Tech»

Исследователи из компании «Virginia Tech» сумели преобразовать целлюлозу – полимер, который в обычных условиях человеком не переваривается, в полезный, незаменимый крахмал.

Растения производят химически сходные целлюлозу и крахмал для очень разных целей. Целлюлоза формирует клеточные стенки большинства растений, водорослей и даже некоторых бактерий, и мы используем её для производства многих вещей, от ткани (хлопок представляет собой практически чистую целлюлозу) до бумаги и этанола. Крахмал же является источником энергии для растений, да и для нас тоже – в виде, например, картофеля, пшеницы и кукурузы. И разница между ними заключается в простой перестановке водородных связей, которые формируют их молекулы.

Животные – например, коровы и свиньи, могут переваривать целлюлозу благодаря симбиотической бактерии, обитающей в их пищеварительных трактах, но человек на это не способен. Однако целлюлоза играет важную роль в нашей диете как источник волокон, скрепляющих вместе отходы пищеварения в нашем кишечнике.

И вот в чём заключается суть новой технологии. Поскольку целлюлоза и амилоза обе представляют собой глюкозные цепи, всё что вам нужно – это переставить их водородные связи. Это отнюдь не так просто, поэтому инженеры из «Virginia Tech» обратились к химии. Они начали работать с серией синтетических энзимов, способных разрушить водородные связи в некоторых частях растений, которые в противном случае были бы не пригодны в пищу – например, в кукурузных початках и листьях. «Энзимный каскад» позволил перестроить молекулы целлюлозы в амилозу, которая является формой крахмала. Ключевой ингредиент для этого процесса, специфический полипептид, присутствует в картофеле.

Результирующий продукт, конечно, не является заменой пшеничной муке, но он может использоваться, к примеру, как источник растительных волокон или материал для создания биоразложимых упаковок. Оставшаяся часть исходного материала обрабатывается микробами для получения одной разновидности глюкозы, которую можно использовать для создания этанола. Весь процесс не требует каких-либо особых условий или химических реагентов, помимо самих энзимов, поэтому его легко воспроизвести в больших масштабах.

Целлюлоза – это самый распространённый органический материал на планете, поэтому возможность использования его в пищу может дать шанс накормить миллионы людей.

Как пишут сами разработчики методики: «У человечества есть настоятельная потребность использовать широко распространённые и возобновимые непищевые культуры и древесные остатки, а также специализированные биоэнергетические культуры, которые могут расти на любых землях и требуют мало заботы». Данные этой разработки были недавно опубликованы в альманахе «Proceedings of the National Academy of Sciences».


Добавить комментарий