p Cientistas chineses relataram recentemente uma rota de novo para a síntese artificial de amido a partir do dióxido de carbono (CO ₂ ) pela primeira vez. Resultados relevantes foram publicados em Ciência em 24 de setembro. p A nova rota torna possível mudar o modo de produção de amido do plantio agrícola tradicional para a manufatura industrial, e abre uma nova rota técnica para sintetizar moléculas complexas de CO ₂ .

p O amido é o principal componente do grão e também uma importante matéria-prima industrial. Atualmente, é produzido principalmente por safras como o milho, fixando CO ₂ através da fotossíntese. Este processo envolve cerca de 60 reações bioquímicas, bem como regulação fisiológica complexa. A eficiência teórica de conversão de energia desse processo é de apenas cerca de 2%.

p Estratégias para o fornecimento sustentável de amido e uso de CO ₂ são urgentemente necessários para superar os principais desafios da humanidade, como a crise alimentar e as mudanças climáticas. Projetar novas rotas além da fotossíntese vegetal para a conversão de CO ₂ amido é uma missão C&T importante e inovadora e será uma tecnologia inovadora significativa no mundo de hoje.

p Abordar esta questão, cientistas do Instituto Tianjin de Biotecnologia Industrial (TIB) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) projetaram um sistema quimioenzimático, bem como uma rota anabólica de amido artificial, consistindo em apenas 11 reações centrais para converter CO ₂ em amido.

p Esta rota foi estabelecida por uma estratégia de "blocos de construção", em que os pesquisadores integraram módulos catalíticos químicos e biológicos para utilizar energia de alta densidade e alta concentração de CO ₂ de forma biotecnologicamente inovadora.

p Os pesquisadores otimizaram sistematicamente este sistema híbrido usando segregação espacial e temporal, abordando questões como competição de substrato, inibição do produto, e adaptação termodinâmica.

p A rota artificial pode produzir amido a partir de CO ₂ com uma eficiência 8,5 vezes maior do que a biossíntese de amido em milho, sugerindo um grande passo para ir além da natureza. Ele fornece uma nova base científica para a criação de sistemas biológicos com funções sem precedentes.

p "De acordo com os parâmetros técnicos atuais, a produção anual de amido em um biorreator de um metro cúbico teoricamente equivale à produção anual de amido do cultivo de 1/3 hectare de milho sem considerar a entrada de energia, "Disse Cai Tao, autor principal do estudo.

p Este trabalho abriria uma janela para a fabricação industrial de amido de CO ₂ .

p “Se o custo geral do processo puder ser reduzido a um nível economicamente comparável ao plantio agrícola no futuro, espera-se que economize mais de 90% das terras cultivadas e dos recursos de água doce, "Disse MA Yanhe, autor correspondente do estudo.

p Além disso, também ajudaria a evitar o impacto ambiental negativo do uso de pesticidas e fertilizantes, melhorar a segurança alimentar humana, facilitar uma bioeconomia neutra em carbono, e, eventualmente, promover a formação de uma sociedade de base biológica sustentável.

p TIB tem se concentrado na biossíntese de amido artificial e CO ₂ utilização desde 2015. Para realizar essa pesquisa C&T orientada para a demanda, todos os tipos de recursos para a inovação foram reunidos e a integração da "disciplina, tarefa e plataforma "foi reforçada para alcançar uma coordenação eficiente dos esforços de pesquisa.