Výroba cukru z CO₂, bez cukrové třtiny nebo cukrové řepy

Čínští vědci vyvinuli biotechnologii, která přeměňuje methanol, derivát CO₂, na bílý cukr, aniž by museli pěstovat cukrovou třtinu nebo řepu.

Čínští vědci právě oznámili průlom v technologii, která umožňuje přeměnit CO₂ na cukr - Foto: AFP

Výzkumný tým z Ústavu průmyslové biotechnologie Tchien-ťin Čínské akademie věd (CAS) úspěšně vyvinul metodu přeměny methanolu – jednoduchého alkoholu – na bílý cukr (sacharózu), čímž vytvořil předpoklady pro přeměnu zachyceného CO₂ na potraviny.

Metoda, založená na systému in vitro biotransformace (ivBT), dokáže syntetizovat sacharózu bez nutnosti pěstování cukrové třtiny nebo cukrové řepy, což jsou plodiny náročné na půdu a vodu. Kromě sacharózy lze systém upravit i pro produkci dalších komplexních sacharidů, jako je fruktóza a škrob.

„Umělá přeměna CO₂ na potraviny a chemikálie je slibnou strategií pro současné řešení environmentálních a populačních problémů a zároveň pro přispění k dosažení uhlíkové neutrality,“ uvedl tým v publikaci v časopise Science Bulletin (květen 2025).

Přestože bylo dosaženo značného pokroku v redukci CO₂ na jednodušší molekuly, syntéza sacharidů s dlouhým řetězcem – které se v přírodě hojně vyskytují – zůstává velkou výzvou. Návrhem a optimalizací procesu byl čínský tým schopen vytvořit krátké reakční kroky, které vyžadují málo energie a dosahují účinnosti přeměny až 86 %.

Nový systém ivBT nejenže poprvé přeměňuje methanol na sacharózu, ale také syntetizuje škrob s nižší spotřebou energie než předchozí metody. Platformu lze rozšířit i na produkci dalších sloučenin, jako je amylóza, amylopektin, celobióza a oligosacharidy, které mají potenciální uplatnění v potravinářství a léčivech.

Podle výzkumného týmu může být methanol použitý v procesu vyroben hydrogenací CO₂ nebo z průmyslového odpadu.

Začátkem roku 2021 oznámil další tým z Dalianského institutu chemické fyziky (rovněž pod CAS) nízkoteplotní, vysoce účinnou technologii výroby methanolu z CO₂, která připravila cestu pro využití CO₂ jako udržitelné suroviny.

Čína v současnosti spotřebuje ročně přibližně 15 milionů tun cukru, z čehož 5 milionů tun musí dovážet. Pěstování cukrové třtiny a cukrové řepy ve velkém měřítku vyvíjí silný tlak na půdní a vodní zdroje, zejména s rostoucí světovou populací a změnami klimatu. Proto je vývoj technologie pro výrobu cukru „bez plodin“ považován za strategický směr.

„Náš systém poskytuje slibný, na rostlině nezávislý přístup k de novo syntéze strukturně rozmanitých sacharidů,“ poznamenávají autoři. Doufají, že tato platforma položí základy pro flexibilní a „uhlíkově negativní“ biotovárny v budoucnosti.

Přestože jsou počáteční výsledky slibné, tým připouští, že v budoucích studiích je zapotřebí další optimalizace enzymu, zlepšení stability systému a ověření průmyslové škálovatelnosti.

Zpět k tématu

VNA

Zdroj: https://tuoitre.vn/tao-ra-duong-an-tu-co-khong-can-mia-hay-cu-cai-duong-20250714134330787.htm