СуперСадовод
  • Как получить пищу из непродовольственных культур

    29.04.2015

    Как получить пищу из непродовольственных культурКоманда исследователей из Политехнического университета Вирджинии добилась успеха в преобразовании целлюлозы в крахмал, процессе, потенциально позволяющем в качестве источника питательных веществ использовать растения, которые раньше традиционно не воспринимались как пищевые культуры.

    Персиваль Чжан Я.Х., доцент биологических инженерных систем в Колледже сельскохозяйственных и медико-биологических наук и в Инженерном колледже, возглавил команду исследователей в проекте, призванном помочь прокормить растущее население планеты, которое по предварительным оценкам увеличится к 2050 году до 9 миллиардов.

    Персиваль Чжан разработал серию экспериментов и саму концепцию преобразования целлюлозы в крахмал. Чжан и приглашенный в Политехнический университет Вирджинии ученый, Хонг Чен, стали изобретателями биотрансформации целлюлозы в крахмал.

    Результаты исследования были опубликованы на этой неделе в первом тираже журнала «Труды Национальной Академии Наук».

    Крахмал является одним из наиболее важных компонентов человеческого рациона и обеспечивает от 20 до 40 процентов потребляемых нами ежедневно калорий.

    Целлюлоза – это вспомогательный материал, присутствующий в стенках растительных клеток. Она является наиболее распространенным углеводом на земле.

    Это новое исследование открывает для человечества перспективы, позволяющие создавать пищу из любого растения, уменьшая потребность в выращивании сельскохозяйственных культур на ценной земле, которая требует использования удобрений, пестицидов, и большого количества воды.

    Команда Чжана получила тип крахмала амилозу, линейный резистентный крахмал, который не разрушается в процессе пищеварения и выступает в качестве хорошего источника пищевых волокон. Он доказано уменьшает риск ожирения и диабета.

    Перспективность данного открытия не ограничивается только сферой пищевой промышленности.

    Кроме использования в качестве источника пищи, крахмал также может применяться в производстве пищевых, прозрачных пленок для биоразлагаемой упаковки продуктов, – объясняет Персиваль Чжан.

    Ещё он может служить контейнером для хранения водорода высокой плотности, что позволит решить проблемы, связанные с хранением и распространением водорода.

    Для преобразования целлюлозы в высокоамилозный крахмал Чжан применил новый процесс с использованием каскадных ферментов.

    Целлюлоза и крахмал обладают одинаковой химической формулой, – рассказывает Чжан.

    Разница состоит лишь в химических взаимосвязях. Наша идея заключается в том, чтобы используя каскад ферментов, разрушить эти связи в целлюлозе и создать условия для их реконфигурации в крахмал.

    Новый подход позволяет использовать целлюлозу из непищевых растительных материалов, таких как кукурузная солома, далее около 30% преобразуется в амилозу, а остальная целлюлоза гидролизуется в глюкозу, пригодную для производства этанола.

    Кукурузная солома состоит из стеблей, листьев и шелухи кукурузы, оставшихся после сбора колосьев. В принципе, этот процесс применим к целлюлозе, полученной из любого растения.

    Этот новаторский биопроцесс, получивший название «одновременная ферментативная биотрансформация и микробная ферментация», легко может быть преобразован для коммерческого производства.

    Он является экологически чистым, поскольку не требует дорогостоящего оборудования, тепла или химических реагентов, и не создаёт никаких отходов в процессе. Основные ферменты, иммобилизованные на магнитных наночастицах, могут быть легко переработаны при помощи магнитного поля.



  • Нравится
    Оставьте Ваш комментарий

    Пожалуйста напишите комментарий



    Яндекс.Метрика