PNAS：科学家成功将纤维素转化为可食用淀粉

wjp7739

在世界上很多欠发达地区，能不能吃饱饭都成为一大问题。很多地区因为干旱或是土地等原因无法种植粮食作物，但仍然有不少其他植物存在。如果能把这些植物作为食物来源，那无疑能够解决很多饥饿问题。现在，这一设想或许将很快成为现实。
近日，弗吉尼亚理工学院研究人员成功将纤维素转化为淀粉，这个技术过程将有望使人类从此前从未被当作食物作物的植物中获得营养物质。
众所周知，淀粉是人类饮食中最重要的成分之一，提供人类日常摄入热量的20%-40%。而纤维素是植物细胞壁的支撑材料，是地球上最常见的碳水化合物。新研究成果将开启“任何植物都可以制成食物”设想的大门，减少对那些须种植在珍贵土地上，汲取肥料、大量水的农作物的需求。研究队伍制造出来的淀粉是直链淀粉，它不会在消化过程中被破坏，能够充当着食用纤维的好来源。此前已有研究证明直链淀粉能减少患上肥胖症和糖尿病的风险。
除了充当食物来源的角色外，淀粉还能用于制造可食用的、生物能分解的食品包装薄膜。此外，它还能用于储存高密度氢，解决和氢储存、配送有关的问题。
研究人员利用了包括酶级联在内的创新方式将纤维素转化为直链淀粉。新方法能从非食物植物材料(如玉米秸)中提取纤维素，将其中约30%转化为直链淀粉，并将剩余纤维素水解称葡萄糖，用于乙醇生产。这个过程对任何植物的纤维素都有效。它又被称为“同步酶生物转化和微生物发酵”，很容易用于工业性大规模生产，同时对生态环境无害，因为这个过程并不需要昂贵的设备、高温或化学试剂，也不产生任何废物。
以下为 河南农业大学生命科学学院 提供的新闻稿：
我院陈红歌博士于美国弗吉尼亚理工大学做访问学者期间，完成的题为“Enzymatic transformation of nonfood biomass to starch”(非粮生物质酶法转化为淀粉)的研究于4月15日在线发表于美国科学院院刊(PNAS)上，陈红歌为共同第一作者，弗吉尼亚理工大学张以恒博士为通讯作者，河南农业大学为合作单位。
全球植物每年会形成多达1800亿吨的生物质，在能源危机日益严重的形势下，世界各国都在想方设法用这些非粮生物质制造生物燃料如乙醇、丁醇等，该项研究则将转化聚焦在淀粉上。他们利用了来自细菌、真菌和马铃薯的4种酶，将约30%的纤维素转化为直链淀粉，体系中剩余的单糖不影响其进行乙醇发酵，通过这种称作“同步酶法生物转化和微生物发酵(SEBF)”的过程，在一个反应器中，可将纤维素转化为淀粉、乙醇和酵母菌体蛋白3种产品，研究也证实了经不同方法预处理的玉米秸秆转化为淀粉的可行性。
该创新性研究很快引起人们的极大关注，因为它有望为解决粮食、生物燃料、环境等人类社会面临的三重危机提供新的途径。Science杂志以“Could wood feed the world?”为题报道了此项研究。

zouyulong88

沙发1！！！