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PNAS:科学家成功将纤维素转化为可食用淀粉

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。 

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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。

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