Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man Zellulose aus Holz, Büschen und Gräsern in essbare Stärke umwandelt. .com hide caption
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Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man Zellulose aus Holz, Büschen und Gräsern in essbare Stärke verwandelt.
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Für Percival Zhang bedeutete das Aufwachsen in China zu verstehen, wie wichtig eine stabile Nahrungsmittelversorgung ist, um soziale Unruhen und Katastrophen wie Hungersnöte zu vermeiden.Als er außerordentlicher Professor für biologische Systemtechnik an der Virginia Tech wurde, dachte er darüber nach, wie riskant der Anbau von Lebensmitteln aufgrund der endlichen Ressourcen geworden ist: Land, Wasser, Saatgut und Dünger.
Viele andere Pflanzen auf der Erde sind dagegen nicht so anspruchsvoll.“Holz, Sträucher, Gräser — sie brauchen keine besondere Aufmerksamkeit, und in der Natur gibt es mehr als 100 Mal mehr von dieser Non-Food-Biomasse als die Stärke, die wir derzeit als Nahrung anbauen“, sagt er The Salt.
Also hatte er eine Idee: Was wäre, wenn wir die Zellulose in dieser reichlich vorhandenen Biomasse in essbare Stärke umwandeln könnten, die 50 bis 60 Prozent der menschlichen Ernährung ausmacht? Vielleicht könnte eine solche Technologie die Menschen ernähren und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Landwirtschaft verringern.In einer Studie, die in diesem Frühjahr mit Kollegen in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, erklärt Zhang ein Verfahren, das er entwickelt hat, um feste Cellulose — die aus Holz, Gras oder Ernteresten (wie Maisschalen) stammen könnte — in ein Kohlenhydrat namens Amylose umzuwandeln.
Der Prozess ist eine Form der synthetischen Biologie und beruht auf Enzymen, um die Cellulose in kleinere Einheiten zu zerlegen und dann die Moleküle in Stärke umzunähen. Das bedeutet, dass das endgültige, essbare Lebensmittelprodukt – ein Pulver, von dem Zhang sagt, dass es süß schmeckt — vollständig synthetisch ist, aber anderen komplexen Kohlenhydraten wie Maisstärke ähnelt.
Zhang ist bei weitem nicht der einzige, der diese verrückt klingende Idee unterhält. Sogar Astrobiologen der NASA sind daran interessiert, ungenießbare Pflanzenteile in Nahrung umzuwandeln. Sie sagen, Astronauten könnten Pflanzen für Lebensmittel auf Langzeitmissionen anbauen wollen, und es wäre praktisch, wenn sie die Zellulose in den Pflanzen nutzen könnten.
Zellulose enthält auch Glukose, warum also nicht einfach Holz- oder Maisschalen in Zucker verwandeln? Zhang sagt, er wollte ein gesünderes Lebensmittelprodukt schaffen, das den Blutzuckerspiegel nicht steigen und fallen lässt.“Wir brauchen einen langsam metabolisierten Zucker wie Stärke, damit der Mensch den Blutzuckerspiegel nahezu konstant halten kann“, sagt er. Das ist heutzutage besonders wichtig, da die moderne Ernährung mit hohem Zuckergehalt zum Risiko beiträgt, an Diabetes und anderen chronischen Krankheiten zu erkranken.
Ein Unternehmen, Ingredion, das alle Arten von Produkten aus Mais, Tapioka, Weizen, Kartoffeln und anderen Rohstoffen entwickelt hat, verwandelt bereits die Zellulose in den Schalen von gentechnisch verändertem Mais in essbare Produkte. Aber Zhang sagt, dass sein Prozess einzigartig ist, weil er jede Art von Biomasse verwenden kann, und er kann es effizient umwandeln.Kurzfristig glaubt er, dass seine Stärke als kalorienarmer, leicht verdaulicher Überzug nützlich sein könnte, um die Textur anderer Lebensmittelprodukte zu verändern. Zum Beispiel, sagt Zhang, könnte sein Pulver für Semmelbrösel untergetaucht werden, um Hühnchen zu beschichten und zu braten. Langfristig hofft er jedoch, dass diese Art von Technologie es den Menschen ermöglichen wird, sich Zellulose als Nahrungsquelle zuzuwenden, wenn die traditionelle Landwirtschaft mit strengeren Ressourcenbeschränkungen konfrontiert ist.
Werden wir also in naher Zukunft Stärke aus Holz oder Maisschalen sehen? Wahrscheinlich nicht — im Moment sind die Produktionskosten zu hoch. Insbesondere Enzyme sind teuer und instabil, obwohl Zhang zuversichtlich ist, dass die Kosten sinken werden.
Aber wenn diese Technologie es schließlich auf den Markt schafft, wäre es nicht das erste Mal, dass viele von uns Produkte aus Zellulose gegessen hätten. Es stellt sich heraus, dass die Lebensmittelindustrie bereits herausgefunden hat, dass man Zellulose nicht einmal in Stärke umwandeln muss, um sie zu essen.Celluloseprodukte werden häufig als Zusatzstoff in verarbeiteten Lebensmitteln verwendet, um die Konsistenz und das Mundgefühl zu verbessern und Produkte wie Salatdressings und Eiscreme zu ergänzen. Aber im Gegensatz zu Zhangs Erfindung liefert diese Zellulose keine nützlichen Nährstoffe – sie gelangt nur durch den Körper. Schauen Sie sich einfach diese Liste an, zusammengestellt von TheStreet.com , was die Bedeutung von Cellulose in Fast Food und verarbeiteten Lebensmitteln zeigt, einschließlich Wendy’s Frosty Milchshakes und KFC Popcorn Chicken.Wie Fett kann Zellulose auch dazu beitragen, Lebensmittel feucht zu halten, was sie zu einem beliebten Ersatz für Öl oder Butter in fettarmen Backwaren macht, so die Mayo Clinic.
