Co by se stalo, kdybychom mohli jíst dřevo? Myslíte si, že bychom díky tomu zvládli nakrmit celý svět? Vědci našli způsob, jak z nestravitelné celulózy vyrobit škrob.
„Celulóza tvoří hlavní složku nejen dřeva, ale i bavlny a části kukuřičného klasu. Jedná se o jednu z nejrozšířenějších organických sloučenin na celém světě a všechny rostliny vyprodukují 180 miliard tun celulózy,“ píše ZDNet. To z celulózy přirozeně dělá velmi žádaný obnovitelný zdroj.
Za jednu tunu sklizených obilovin získáme tři tuny odpadu, který je plný celulózy. V roce 2013 přišel americký výzkumný tým na způsob, jak celulózu přeměnit na nejběžnější sacharid v naší stravě – škrob. Ten tvoří asi 40 % naší stravy. Škrob je stejně jako celulóza tvořen cukrem, avšak jinak vázaným.
Koktejl enzymů ze dřeva
Percival Zhang je vedoucím výzkumného týmu z Univerzity ve Virginii, který vytvořil tzv. koktejl enzymů. Některé z nich rozkládají celulózu na menší molekuly, jiné zase tyto složky přidávají do škrobu.
Tento proces zajistí, že se přibližně třetina celulózy přemění v molekulu škrobu. Výsledným produktem je bílý prášek, který podle Zhanga po chvílí žvýkání chutná mírně sladce.
„Percival se narodil a vyrůstal v Číně, což pro něj znamenalo uvědomovat si, jak je důležitá pravidelná zásoba potravin,“ uvádí NPR.
Poté, co se Zhang stal docentem inženýrství biologických systémů na státní technické univerzitě ve Virginii, uvažoval o tom, jak riskantní se stalo pěstování potravin kvůli omezeným zdrojům, jako je voda, půda, osivo a hnojivo.
Všem je nám známo, že trávy, stromy a keře nevyžadují lidskou pozornost a na celém světě jich je asi stokrát více než škrobu, který je pro nás podle Percivala v současné době velmi důležitou potravinou.
Vědce napadlo, že bychom mohli začít využívat celulózu ze stromů, keřů i trávy a přeměnit ji na jedlý škrob. Tato technologie by nasytila celý svět a zároveň by snížila dopad nejen na zemědělství, ale i na životní prostředí.
Z celulózy jedlý škrob
V roce 2013 byla Percivalem a jeho týmem publikována studie, která vysvětluje proces založený na přeměně pevné celulózy pocházející z trávy, dřeva nebo rostlinných přebytků na škrob.
Proces probíhá formou syntetické biologie, při které enzymy rozkládají celulózu na menší jednotky a poté se stejné molekuly znovu spojují, čímž vznikne škrob. Výsledkem je jedlý prášek podobající se jiným komplexním sacharidům.
„Tento proces vyvinul Zhang se svým týmem ve svém laboratorním bioreaktoru, který je o něco málo větší než injekční stříkačka,“ vysvětluje Fox News. Naštěstí lze proces velmi jednoduše rozšířit, takže by průmyslový bioreaktor vypadal asi jako káď na pivo. Jen s tím rozdílem, že místo obilí by se používaly například kukuřičné stonky a místo kvasinek enzymy.
Percival přemýšlí nad výrobou škrobu v továrně nazývané bio rafinerie. Výrobní náklady by podle něj měly být velmi nízké, jelikož jsou enzymy levné a znovupoužitelného zemědělského odpadu je více než dost. Ve Spojených státech jsou kukuřičné slupky na prvním místě v zemědělském odpadu. Mohly by tak být konečné náklady podle Zhanga skoro nulové.
O přeměnu nejedlých částí rostlin na potraviny se zajímají také astrobiologové z NASA, kteří tvrdí, že by astronauti mohli pěstovat rostliny na dlouhodobých misích s využitím jejich přeměny celulózy na stravu.
Škrob, cukr i pohonné hmoty
Kromě škrobu by se z celulózy mohl vytvářet i cukr, jelikož celulóza obsahuje ještě glukózu. Zhang by chtěl nahradit cukr zdravějším potravinářským produktem, který by nezpůsoboval nárůst nebo pokles hladiny cukru v krvi.
To ještě není všechno. V reakci se nachází ještě etanol, který můžeme využívat jako biopalivo, čímž by se vyřešil světový problém týkající se pohonných hmot.
Takže až se vás jednou číšník v restauraci zeptá, jestli si dáte k obědu dřevo, nebudete překvapení.
Autor: Nikola Strnadová – NašeTéma
