יצירת סוכר מ-CO₂, ללא קנה סוכר או סלק סוכר

מדענים סינים פיתחו ביוטכנולוגיה שהופכת מתנול, נגזרת של CO₂, לסוכר לבן מבלי לגדל קנה סוכר או סלק.

מדענים סינים הכריזו זה עתה על פריצת דרך טכנולוגית להפיכת CO₂ לסוכר - צילום: AFP

צוות מחקר במכון טיינג'ין לביוטכנולוגיה תעשייתית, באקדמיה הסינית למדעים (CAS), פיתח בהצלחה שיטה להמרת מתנול - אלכוהול פשוט - לסוכר לבן (סוכרוז), ובכך יצר את ההנחה להמרת CO₂ שנלכד למזון.

השיטה, המבוססת על מערכת ביוטרנספורמציה חוץ גופית (ivBT), יכולה לסנתז סוכרוז ללא צורך בגידול קנה סוכר או סלק סוכר, שהם גידולים עתירי קרקע ומים. בנוסף לסוכרוז, ניתן להתאים את המערכת גם לייצור פחמימות מורכבות אחרות כגון פרוקטוז ועמילן.

"המרה מלאכותית של CO₂ למזון וכימיקלים היא אסטרטגיה מבטיחה להתמודדות בו זמנית עם אתגרים סביבתיים ואוכלוסייתיים ולתרום להגשמת ניטרליות פחמן", אמר הצוות בפרסום בכתב העת Science Bulletin (מאי 2025).

בעוד שנעשתה התקדמות רבה בהפחתת פליטות CO₂ למולקולות פשוטות יותר, סינתזה של פחמימות ארוכות שרשרת - הנמצאות בשפע בטבע - נותרה אתגר מרכזי. על ידי תכנון ואופטימיזציה של התהליך, הצוות הסיני הצליח ליצור שלבי תגובה קצרים שדרשו מעט אנרגיה, ולהשיג יעילות המרה של עד 86%.

מערכת ivBT החדשה לא רק ממירה מתנול לסוכרוז בפעם הראשונה, אלא גם מסנתזת עמילן עם צריכת אנרגיה נמוכה יותר בהשוואה לשיטות קודמות. ניתן גם להרחיב את הפלטפורמה לייצור תרכובות אחרות כגון עמילוז, עמילופקטין, צלוביוז ואוליגוסכרידים, שיש להם יישומים פוטנציאליים במזון ובתרופות.

על פי צוות המחקר, ניתן לייצר את המתנול המשמש בתהליך מהידרוגנציה של CO₂ או מפסולת תעשייתית.

מוקדם יותר בשנת 2021, צוות נוסף ממכון דאליאן לפיזיקה כימית (גם הוא תחת CAS) הכריז על טכנולוגיית ייצור מתנול מ-CO₂ בטמפרטורה נמוכה וביעילות גבוהה, וסללת את הדרך ליישום CO₂ כחומר גלם בר-קיימא.

סין צורכת כיום כ-15 מיליון טון סוכר מדי שנה, מתוכם 5 מיליון טון חייבים להיות מיובאים. גידול קנה סוכר וסלק סוכר בקנה מידה גדול מפעיל לחץ כבד על משאבי הקרקע והמים, במיוחד ככל שאוכלוסיית העולם ממשיכה לגדול והאקלים משתנה. לכן, פיתוח טכנולוגיה לייצור סוכר "ללא גידולים" נחשב לכיוון אסטרטגי.

"המערכת שלנו מספקת גישה מבטיחה, ללא תלות בצמח, לסינתזה דה נובו של פחמימות מגוונות מבחינה מבנית", מציינים המחברים. הם מקווים שפלטפורמה זו תניח את היסודות לביו-מפעלים גמישים ו"פחמניים-שליליים" בעתיד.

למרות שהתוצאות הראשוניות מבטיחות, הצוות מודה כי יש צורך באופטימיזציה נוספת של האנזים, שיפור יציבות המערכת ואימות של יכולת ההרחבה התעשייתית במחקרים עתידיים.

חזרה לנושא

VNA

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