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研究人员从非食用植物中获得潜在的食物来源

美国弗吉尼亚理工大学的研究人员已成功将纤维素转化为淀粉,这一过程有助于从传统上不用作粮食作物的植物中提取未开发的营养物质。

纤维素是植物细胞壁的支撑材料,是地球上最常见的碳水化合物,而淀粉是人类饮食中的关键成分,占每日热量摄入的20%-40%。

该研究由农业与生命科学学院和工程学院生物系统工程副教授YHPercivalZhang领导的团队进行。

在这项研究中,该团队使用了一种涉及级联酶的新工艺,将纤维素转化为直链淀粉——一种在消化过程中不会分解的线性抗性淀粉。

直链淀粉是膳食纤维的良好来源,有助于降低肥胖和糖尿病的风险。

新方法使用来自非食用植物材料的纤维素,例如玉米秸秆-包括收获玉米穗后剩余的玉米植株的茎、叶和壳。

该过程将约30%转化为直链淀粉,并将剩余部分水解为适合乙醇生产的葡萄糖。

张说,纤维素和淀粉具有相同的化学式,但化学键不同。

“我们的想法是使用酶级联来打破纤维素中的键,使它们能够重新配置为淀粉”,张补充道。

虽然该研究使用了玉米秸秆,但研究人员指出,一种称为“同时酶促生物转化和微生物发酵”的生物过程可用于从任何植物纤维素中提取淀粉。

该生物过程包含在临时专利申请中,可以很容易地扩大规模以进行商业生产,并且对环境友好,因为它不需要昂贵的设备、热量或化学试剂,并且不会产生任何废物。

这项研究为从任何植物中开发食物的能力铺平了道路,减少了在需要化肥、杀虫剂和大量水的宝贵土地上种植农作物的需求。

该项目可以帮助解决不断增长的全球人口的饮食需求,预计到2050年,全球人口将增加到90亿。

张说,除了作为食物来源外,这种淀粉还可用于制造可生物降解食品包装的可食用透明薄膜。

“它甚至可以作为一种高密度储氢载体,可以解决与储氢相关的问题”,张补充道。

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