naukowcy odkryli, jak zamienić celulozę z drewna, Krzewów i traw w jadalną skrobię. .com Ukryj podpis

dla Percivala Zhanga dorastanie w Chinach oznaczało nauczenie się doceniać, jak ważne jest stabilne zaopatrzenie w żywność, aby uniknąć niepokojów społecznych i katastrof, takich jak głód.

Kiedy został profesorem nadzwyczajnym inżynierii systemów biologicznych w Virginia Tech, zaczął myśleć, jak ryzykowna stała się uprawa żywności ze względu na ograniczone zasoby, których potrzebuje: ziemię, wodę, nasiona i nawozy.

z drugiej strony wiele innych roślin na ziemi nie jest tak wymagających.

„Drewno, krzewy, trawy — nie wymagają szczególnej uwagi, a w naturze jest ponad 100 razy więcej tej biomasy nieżywnościowej niż skrobia, którą obecnie uprawiamy jako żywność” – mówi sól.

więc wpadł na pomysł: co jeśli moglibyśmy zamienić celulozę w tej obfitej biomasie na jadalną skrobię, która stanowi 50 do 60 procent ludzkiej diety? Może taka technologia mogłaby nakarmić ludzi, zmniejszając jednocześnie wpływ rolnictwa na środowisko.

w badaniu opublikowanym tej wiosny wraz z kolegami z Proceedings of the National Academy of Sciences, Zhang wyjaśnia proces, który opracował, aby przekształcić stałą celulozę — która może pochodzić z drewna, trawy lub resztek pożniwnych (takich jak łuski kukurydzy) – w węglowodan zwany amylozą.

proces ten jest formą biologii syntetycznej i polega na enzymach, które rozkładają celulozę na mniejsze jednostki, a następnie ponownie przerabiają cząsteczki na skrobię. Oznacza to, że końcowy, jadalny produkt spożywczy — proszek, który według Zhanga smakuje słodko — jest całkowicie syntetyczny, ale przypomina inne złożone węglowodany, takie jak skrobia kukurydziana.

Zhang nie jest jedynym, który bawiłby się tym oszałamiająco brzmiącym pomysłem. Nawet astrobiolodzy z NASA są zainteresowani przekształcaniem niejadalnych części roślin w żywność. Mówią, że astronauci mogą chcieć uprawiać rośliny jako pożywienie podczas długotrwałych misji, i byłoby przydatne, gdyby mogli wykorzystać celulozę w roślinach.

celuloza zawiera również glukozę, więc dlaczego nie zamienić drewna lub łuski kukurydzy w cukier? Zhang mówi, że chciał stworzyć zdrowszy produkt spożywczy, który nie spowodowałby wzrostu i spadku poziomu cukru we krwi.

„potrzebujemy wolno metabolizowanego cukru, takiego jak skrobia, aby ludzie mogli utrzymać poziom glukozy we krwi prawie na stałym poziomie”, mówi. Jest to szczególnie ważne w dzisiejszych czasach, biorąc pod uwagę, że nowoczesna dieta, bogata w cukier, przyczynia się do ryzyka rozwoju cukrzycy i innych chorób przewlekłych.

jedna firma, Ingredion, która opracowała wszelkiego rodzaju produkty z kukurydzy, tapioki, pszenicy, ziemniaków i innych surowców, już zamienia celulozę w łuskach genetycznie zmodyfikowanej kukurydzy w produkty jadalne. Ale Zhang mówi, że jego Proces jest wyjątkowy, ponieważ może używać każdego rodzaju biomasy i może ją skutecznie przetwarzać.

w krótkim czasie uważa, że jego skrobia może być przydatna jako niskokaloryczna, lekkostrawna powłoka do przekształcania tekstury innych produktów spożywczych. Na przykład, Zhang mówi, że jego proszek mógłby być podsypany do bułki tartej, aby pokryć i usmażyć kurczaka. Ale w dłuższej perspektywie ma nadzieję, że tego rodzaju technologia pozwoli ludziom zwrócić się do celulozy jako źródła żywności, jeśli i kiedy tradycyjne rolnictwo jest w stanie sprostać surowszym ograniczeniom zasobów.

czy w niedalekiej przyszłości zobaczymy skrobię z drewna lub łuski kukurydzy? Mało prawdopodobne-na razie koszt produkcji jest zbyt wysoki. Enzymy, w szczególności, są drogie i niestabilne, choć Zhang mówi, że jest przekonany, że koszty spadną.

ale jeśli ta technologia w końcu trafi na rynek, nie byłby to pierwszy raz, kiedy wielu z nas zjadłoby produkty pochodzące z celulozy. Okazuje się, że przemysł spożywczy już domyślił się, że nie trzeba nawet przekształcać celulozy w skrobię, żeby ją zjeść.

produkty celulozowe są powszechnie stosowane jako dodatek w przetworzonej żywności w celu poprawy konsystencji i odczucia w ustach oraz do dodawania luzem w produktach, takich jak sosy sałatkowe i lody. Ale w przeciwieństwie do wynalazku Zhanga, ta celuloza nie dostarcza użytecznych składników odżywczych — po prostu przechodzi przez organizm. Wystarczy sprawdzić tę listę skompilowaną przez TheStreet.com, co pokazuje znaczenie celulozy w fast foodach i przetworzonej żywności, w tym lodowych koktajlach mlecznych Wendy ’ s i KFC popcorn chicken.

podobnie jak tłuszcz, celuloza może również pomóc utrzymać wilgotność żywności, co czyni ją popularnym substytutem oleju lub masła w niskotłuszczowych wypiekach, zgodnie z Mayo Clinic.