فتوسنتز مصنوعی، CO2 را به غذا تبدیل می‌کند!

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۱ می ۲۰۲۳
لینک منبع: Feeding the Future: Artificial Photosynthesis Transforms CO2 Into Food

محققان آمینواسید مهمی را از گاز گلخانه‌ای CO2 تولید می‌کنند

• رشد تقاضا برای مواد غذایی در جهان
• فرآیند بیوتکنولوژیکی از طریق متانول به‌عنوان محصول واسطه
• زمین کم‌تری نسبت به کشت گیاه مورد نیاز است

تضمین تامین غذا برای جمعیت دائما در حال رشد جهان و هم‌زمان حفاظت از محیط‌زیست اغلب اهداف متناقضی هستند. اکنون محققان دانشگاه فنی مونیخ (TUM) با موفقیت روشی را برای ساخت مصنوعی پروتئین تغذیه‌ای با استفاده از نوعی فتوسنتز مصنوعی ایجاد کرده‌اند. صنعت خوراک دام، محرک اصلی تقاضای بالا برای حجم زیادی از پروتئین غذایی است که برای استفاده در محصولات جایگزین گوشت نیز مناسب است.

گروهی به سرپرستی پروفسور Volker Sieber در پردیس TUM Straubing برای بیوتکنولوژی و پایداری(TUMCS) موفق به تولید اسیدآمینه L-alanine، یک بلوک ساختمانی ضروری در پروتئین‌ها، از گاز مضر CO2 برای محیط‌زیست شدند. فرآیند بیوتکنولوژی غیرمستقیم آن‌ها متانول را به‌عنوان یک واسطه در برمی‌گیرد. تا به حال، پروتئین برای خوراک حیوانات به‌طور معمول در نیم‌کره جنوبی با نیازهای فضای کشاورزی در مقیاس بزرگ و پیامدهای منفی برای تنوع زیستی تولید شده‌است.

عنصر CO2 که از جو حذف می‌شود، ابتدا با استفاده از برق سبز و هیدروژن به متانول تبدیل می‌شود. روش جدید این واسطه را در یک فرآیند چند مرحله‌ای با استفاده از آنزیم‌های مصنوعی به ال-آلانین تبدیل می‌کند. این روش بسیار موثر است و بازده بسیار بالایی ایجاد می‌کند. ال-آلانین یکی از مهم‌ترین اجزای پروتئین است که برای تغذیه انسان و حیوان ضروری است.

پروفسور سیبر، استاد دانشگاه TUM برای شیمی منابع بیوژنیک، توضیح می‌دهد: «در مقایسه با گیاهان در حال رشد، این روش به فضای بسیار کم‌تری برای ایجاد همان مقدار ال-آلانین نیاز دارد، زمانی که انرژی مورد استفاده از منابع انرژی خورشیدی یا بادی تأمین می‌شود. استفاده کارآمدتر از فضا به این معنی است که می‌توان از نوعی فتوسنتز مصنوعی برای تولید همان مقدار مواد غذایی در هکتارهای کم‌تر استفاده کرد. این اتفاق، راه را برای ردپای کم‌تر اکولوژیکی در کشاورزی هموار می‌کند.

اقتصاد زیستی و اقتصاد هیدروژنی در ترکیب

ساخت ال-آلانین تنها اولین قدم برای دانشمندان است. ویویان ویلرز، یکی از نویسندگان، که این فرآیند را به‌عنوان کاندیدای دکترا در پردیس TUM Straubing توسعه داده‌است، می‌گوید: «ما هم‌چنین می‌خواهیم اسیدهای آمینه دیگری از CO2 با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید کنیم و کارایی را در فرآیند تحقق بیشتر افزایش دهیم. محققان می‌افزایند که این پروژه نمونه خوبی از این است که چگونه اقتصاد زیستی و اقتصاد هیدروژنی در ترکیب می‌توانند دست‌یابی به پایداری بیش‌تر را ممکن کنند.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات شیمی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.