Kıtlık Yılları Yaklaşırken Bilim İnsanları Karbondioksitten Nişasta Sentezlemeyi Başardı
Dünyanın karnını doyurmak kolay bir iş değil; Aslında, toprak, su, gübre, böcek ilacı ve yakıtın yoğun kullanımı nedeniyle büyük çevresel hasara neden olur.
Nişasta, ekmekten kağıda kadar her şeyde kullanılmasından bu listede güvenli bir yere sahiptir, ancak onu üretmek için bitkilere güveniyoruz, bu da oldukça verimsiz.
Daha sürdürülebilir bir yaklaşım için, Çin Bilimler Akademisi’ndeki bir ekip, bir basın açıklamasına göre, CO2’yi nişastaya dönüştürmek için ilk yöntem olduğunu söyledikleri şeyi tasarladı.
Geçmişte bitkilerde fotosentezi hızlandırmak veya yapay olarak nişasta oluşturmak zor olduğu için bu önemli bir gelişmedir.
Bilim insanları, enzimler kullanarak bitki kaynaklı selülozdan veya sakarozdan nişasta yapmakta başarılı olurken, şimdiye kadar CO2 kullanmak mümkün olmamıştı.
Science dergisinde yayınlanan çalışmada bildirilen yeni teknik, CO2’yi mısır bitkilerinden 8,5 kat daha verimli bir şekilde nişastaya dönüştürmek için kimyasal katalizörler ve doğal ve mühendislikten geçirilmiş enzimlerin özenle seçilmiş bir kombinasyonunu kullanır.
Bu hibrit çözelti, CO2’nin bir organik katalizör yardımıyla önce metanole indirgenmesini içerir. Metanol daha sonra, onu şeker birimlerine dönüştüren ve daha sonra polimerik nişastaya dönüştürülen mühendislik enzimleriyle işlenir.
Tüm süreç sadece 11 çekirdek reaksiyondan oluşur ve mısırdan daha fazla verime sahiptir. Arkasındaki araştırmacılara göre elde edilen sentetik nişasta, gerçek nişasta ile aynı yapıya sahip ve önemli ölçüde daha az alanda üretilebiliyor.
Tianjin Enstitüsü’nden bir mikrobiyolog olan Yanhe Ma, “Sürecin toplam maliyeti, gelecekte tarımsal ekimle ekonomik olarak karşılaştırılabilir bir düzeye düşürülebilirse, ekili arazi ve tatlı su kaynaklarının yüzde 90’ından fazlasının korunması bekleniyor” diye açıklıyor.
Doğru reaktörün üretilmesi gibi problemler nedeniyle yöntemin ölçeğini büyütmekten çok uzak olsa da, araştırmacılar bu buluşun CO2’den endüstriyel miktarlarda nişasta üreten gelecekteki teknolojiler için yeni bir bilimsel temel sunduğuna ve potansiyel olarak yeni bir yol açtığına inanıyorlar.
Bu, çevreye zararlı pestisit ve gübrelerin kullanımını azaltırken gıda güvenliğini artırmaya yardımcı olabilir. Araştırmacılar, iyileştirmeler üzerinde çalışarak gelecekte tekniğin verimliliğini artırmaya odaklanmak istiyorlar.
Ma, “Daha sonra, yapay nişasta sentezi maliyetini önemli ölçüde azaltmak için kullandığımız enzimlerin aktivitesini ve stabilitesini artırmaya odaklanacağız” diyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL