Будущее наступило: ученые придумали, как производить белок с помощью искусственного фотосинтеза

Ученые из Мюнхенского технического университета (TUM) совершили прорыв в синтетическом производстве пищевого белка, проложив путь к уменьшению экологического воздействия в сельском хозяйстве. Исследователи из центра биотехнологий и устойчивого развития TUM Campus Straubing разработали метод получения аминокислоты L-аланина из вредного для окружающей среды газа CO2, используя непрямой биотехнологический процесс, включающий метанол в качестве промежуточного продукта. Этот белок является жизненно важным компонентом питания как человека, так и животных.

Спрос на питательный белок быстро растет в связи с ростом численности населения и появлением продуктов, заменяющих мясо. Промышленность по производству кормов для животных является основной движущей силой высокого спроса на большие объемы питательного белка. Нынешний метод производства белка для кормов для животных в южном полушарии требует огромных сельскохозяйственных площадей и имеет негативные последствия для биоразнообразия.

Новый метод преобразует CO2 в метанол с использованием экологически чистого электричества и водорода. Затем этот промежуточный продукт преобразуется в L-аланин в многоступенчатом процессе с использованием синтетических ферментов. Этот метод очень эффективен и дает очень высокие урожаи, требуя гораздо меньше места, чем традиционные методы. Исследование опубликовано в журнале Chem Catalysis.

– По сравнению с выращиванием растений, этот метод требует гораздо меньше места для получения того же количества L-аланина, когда используемая энергия поступает от солнечных или ветряных источников энергии, – отметил профессор химии биогенных ресурсов TUM Зибер. – Более эффективное использование пространства означает, что своего рода искусственный фотосинтез может быть использован для производства того же количества продуктов питания на значительно меньшем количестве гектаров. Это открывает путь к уменьшению экологического воздействия в сельском хозяйстве.

Это только первый шаг для ученых, которые также планируют производить другие аминокислоты из CO2 с использованием возобновляемых источников энергии и еще больше повысить эффективность процесса реализации.

– Проект является хорошим примером того, как биоэкономика и водородная экономика в сочетании могут позволить достичь большей устойчивости, подчеркнула соавтор исследования Вивиан Уиллерс, которая разработала этот процесс в качестве докторанта в кампусе TUM в Штраубинге.