Zvláštní "eintopf" uvařili na polytechnice v americkém státě Virginia. Jedna výzkumná skupina si tu vyzkoušela přeměnu pro nás obvykle nestravitelné rostlinné celulózy na jedlé cukry. Podrobnosti zveřejnila v časopise PNAS (placený přístup).
Celulóza je částí stěn rostlinných buněk. Tvoří ji dlouhé molekuly, složené ze stovek tisíc jednoduchých cukrů (glukózy). Škrob je také složený z jednoduchých cukrů. Ale protože ty jsou poskládané jinak (v podstatě jsou jen vůči sobě jinak orientované), naše tělo jej bez problémů rozloží, zatímco celulóza je pro nás nestravitelná. I býložravci si s touto látkou poradí jen díky bakteriálním koloniím v žaludku.
Percival Zhang s kolegy se rozhodl štěpení celulózy přenést z bachoru do bioreaktoru. Vzhledem k příbuznosti látek není první, kdo se tímto problémem zabýval, ale jeho systém se zdá být překvapivě elegantní.
Vědci vytvořili si v laboratoři systém, který využívá "trávicích" látek (enzymů) z bakterií, hub a brambor. Geneticky upravili bakterie, aby jim tyto enzymy vyráběly. Z nich pak dali vědci dohromady biologickou továrnu, která umí připravené rostlinné zbytky rozložit na jednodušší složky (ne až na glukózu, to není výhodné), a pak ji zase složit do podoby pro lidi stravitelného škrobu.
Je to složitější, než se zdá, reakce v bioreaktoru se musí pečlivě hlídat a "usměrňovat", ale na poměry dnešní biochemie to tak složité není a proces by se dal dělat zřejmě i ve velkém.
Na konci se vědcům podařilo zhruba třetinu celulózy v původní hmotě (teoreticky by to šlo zvýšit až na polovinu) přeměnit na škrob. Surová forma je bílý prášek, který zprvu nijak nechutná, ale po chvíli v ústech mírně zesládne, řekli po ochutnávce autoři časopisu Science.
Chvilka s WikipediíCelulóza je polysacharid tvořený beta-glukózou. Není rozpustná ve vodě a je hlavní stavební látkou rostlinných primárních buněčných stěn. Najde se však i u živočichů, konkrétně u pláštěnců (Tunicata). Je nejrozšířenější takovou "složenou" biologickou látkou (tzv. biopolymerem) na Zemi. Ročně jí vzniká údajně až 1,5 miliardy tun. Je hlavní složkou "buničiny", ze které se vyrábí papír. Zdroj: Wikipedie |
Zbytek celulózy nepřijde vniveč, píší autoři nové práce. Promění se na glukózu, kterou lze využít například pro mikroorganismy vyrábějící biopaliva (i proto, že výzkum této problematiky je v mikrobiologii z pochopitelných důvodů v kurzu a taková zmínka přinese pozitivní body u hodnotitelů).
Není těžké si představit, že by škrobový prášek, vznikající z "odpadní" celulózy, mohl přispět ke zvýšení potravinové produkce. Nebudeme sice pojídat stromy, ale autoři navrhují například zpracování pro nás nestravitelných zbytků ze sklizně obilnin.
Ale tady končí představy a začínají potíže. První je, že "odpadní celulóza" de facto neexistuje. Protože v přírodě je spousta organismů, které ji rozložit dovedou, rostlinné zbytky se nikam "neztrácí". Jen je využívají jiné organismy než my, od půdních hub, které zase přispívají k růstu rostlin, až po domácí zvířata. Nemluvě o nové konkurenci třeba v energetice při spalování biomasy.
Nová metoda umělé přeměny tak musí dokázat, že nám poskytne něco navíc. Na základě jednoho laboratorního bioreaktoru ovšem nikdo nemůže nic takového slíbit. V celém výzkumu je tolik neznámých, že vůbec není jisté, jestli se může zdařit jeho komerční využití.
Autoři si samozřejmě myslí, že praktické využití možné je, ale sami vědí, že k cíli je daleko. Stačí se podívat na finanční stránku: získat přibližně 20 kilogramů škrobu (ze zhruba 200 kilogramů rostlinné hmoty) úplně stejným postupem a stejně drahým materiálem jako v laboratoři by vyšlo zhruba na dva miliony dolarů, tedy necelých 40 milionů korun, odhadl pro časopis Science Zhang. Dvacet kilogramů jiného bílého prášku, heroinu, by v koncových cenách západní Evropy stálo nějakých 10 až 50 milionů korun.
Nepochybně, možnosti úspor jsou ohromné a hodně by pomohlo, kdyby se použité látky vyráběly ve velkém. Zhang odhaduje, že po pěti až deseti letech výzkumu by cena denní výživové dávky pro jednoho člověka mohla klesnout zhruba na deset korun. Ale ani přes jeho ujištění nemusí. Stejně jako u každého nového postupu není v tuto chvíli vůbec jisté, zda se z této práce může vyklubat nějaký zajímavý praktický výsledek. Může s ním přijít Zhang, ale také třeba někdo jiný, kdo si přečte jeho článek.
V brzké době se tedy položka "přepracovaná celulóza" na obalech potravin neobjeví.
