Membuat gula dari CO₂, tanpa tebu atau bit gula

CO₂ - Ảnh 1. — Ilmuwan Tiongkok baru saja mengumumkan terobosan teknologi untuk mengubah CO₂ menjadi gula - Foto: AFP

Sebuah tim peneliti di Institut Bioteknologi Industri Tianjin, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS), telah berhasil mengembangkan metode untuk mengubah metanol - alkohol sederhana - menjadi gula putih (sukrosa), menciptakan dasar untuk mengubah CO₂ yang ditangkap menjadi makanan.

Metode ini, yang berbasis pada sistem biotransformasi in vitro (ivBT), dapat mensintesis sukrosa tanpa perlu menanam tebu atau bit gula, yang merupakan tanaman yang membutuhkan lahan dan air yang intensif. Selain sukrosa, sistem ini juga dapat diadaptasi untuk menghasilkan karbohidrat kompleks lainnya seperti fruktosa dan pati.

"Konversi buatan CO₂ menjadi makanan dan bahan kimia merupakan strategi yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan lingkungan dan populasi sekaligus berkontribusi pada terwujudnya netralitas karbon," kata tim tersebut dalam sebuah publikasi di jurnal Science Bulletin (Mei 2025).

Meskipun banyak kemajuan telah dicapai dalam mereduksi CO₂ menjadi molekul yang lebih sederhana, sintesis karbohidrat rantai panjang—yang melimpah di alam—masih menjadi tantangan besar. Dengan merancang dan mengoptimalkan prosesnya, tim Tiongkok berhasil menciptakan langkah-langkah reaksi singkat yang membutuhkan sedikit energi, sehingga mencapai efisiensi konversi hingga 86%.

Sistem ivBT yang baru tidak hanya mengonversi metanol menjadi sukrosa untuk pertama kalinya, tetapi juga mensintesis pati dengan konsumsi energi yang lebih rendah dibandingkan metode sebelumnya. Platform ini juga dapat diperluas untuk menghasilkan senyawa lain seperti amilosa, amilopektin, selobiosa, dan oligosakarida, yang berpotensi diaplikasikan dalam industri pangan dan farmasi.

Menurut tim peneliti, metanol yang digunakan dalam proses tersebut dapat diproduksi dari hidrogenasi CO₂ atau dari limbah industri.

Sebelumnya pada tahun 2021, tim lain dari Institut Fisika Kimia Dalian (juga di bawah CAS) mengumumkan teknologi produksi metanol suhu rendah dan efisiensi tinggi dari CO₂, yang membuka jalan bagi penerapan CO₂ sebagai bahan baku berkelanjutan.

Tiongkok saat ini mengonsumsi sekitar 15 juta ton gula setiap tahun, di mana 5 juta ton di antaranya harus diimpor. Budidaya tebu dan bit gula skala besar memberikan tekanan berat pada sumber daya lahan dan air, terutama karena populasi global terus bertambah dan perubahan iklim. Oleh karena itu, pengembangan teknologi untuk memproduksi gula "tanpa tanaman" dianggap sebagai arah yang strategis.

"Sistem kami menyediakan pendekatan yang menjanjikan dan independen terhadap tumbuhan untuk sintesis de novo karbohidrat yang beragam secara struktural," catat para penulis. Mereka berharap platform ini akan meletakkan dasar bagi biopabrik yang fleksibel dan "negatif karbon" di masa depan.

Meskipun hasil awal menjanjikan, tim mengakui bahwa pengoptimalan enzim lebih lanjut, peningkatan stabilitas sistem, dan verifikasi skalabilitas industri diperlukan dalam penelitian masa depan.

Kembali ke topik

VNA

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