Αμερικανοί επιστήμονες με μελέτη του που δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να μετατρέψουν την κυτταρίνη σε άμυλο.
H κυτταρίνη αποτελείται από πολλά μόρια γλυκόζης ενωμένα μεταξύ τους, αλλά δεν τρώγεται από τον άνθρωπο. Το πρόβλημα είναι ότι οι δεσμοί που συνδέουν τα μόρια γλυκόζης στην κυτταρίνη δεν μπορούν να διασπαστούν από τα ανθρώπινα ένζυμα. Γι’ αυτό η κυτταρίνη (και άλλες φυτικές ίνες), παρότι ουσιαστικά είναι ένα σύνθετος υδατάνθρακας δεν αναφέρεται ως τέτοιος στην ανθρώπινη διατροφή.
Τα τελευταία χρόνια βρίσκονται σε εξέλιξη πολλά ερευνητικά προγράμματα με στόχο τη μετατροπή της κυτταρίνης σε βιοκαύσιμα όπως η αιθανόλη. Φαίνεται όμως ότι, εκτός από καύσιμα, η κυτταρίνη θα μπορούσε να αποτελέσει πρώτη ύλη και για την παραγωγή αμύλου. Το άμυλο ανήκει επίσης στους σύνθετους υδατάνθρακες αλλά αποτελείται από μόρια γλυκόζης ενωμένα όμως με διαφορετικούς δεσμούς μεταξύ τους απ’ ότι η κυτταρίνη και διασπάται από το ανθρώπινο ένζυμο αμυλάση που βρίσκεται στο σάλιο.
Το ενδιαφέρον είναι ότι η κυτταρίνη αντιστοιχεί σε ένα πολύ μεγάλο μέρος της βιομάζας των φυτών σε όλο τον πλανήτη. Η παραγωγή άχρηστης κυτταρίνης στη γεωργία είναι πολύ μεγαλύτερη από την παραγωγή αγροτικών προϊόντων. Στην περίπτωση των σιτηρών, για παράδειγμα, κάθε τόνος συγκομιδής πρέπει να διαχωριστεί από 2 με 3 τόνους αποβλήτων πλούσιων σε κυτταρίνη.
Τροφή για τον πλανήτη
Είναι γνωστό ότι ορισμένα βακτήρια, κυρίως μύκητες, μπορούν να διασπάσουν την κυτταρίνη παράγοντας τα απαραίτητα ένζυμα. Έτσι ο δρ Πέρσιβαλ Ζανγκ του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια στο Μπλάκσμπεργκ χρησιμοποίησε γονίδια βακτηρίων που σχετίζονται με τον μεταβολισμό της κυτταρίνης. Τα γονίδια αυτά εισήχθησαν σε βακτήρια Escherichia coli, τα οποία ανέλαβαν να παράγουν τα απαραίτητα ένζυμα σε επαρκείς ποσότητες. Μια ομάδα ενζύμων διασπά την κυτταρίνη σε μικρότερα μόρια, ενώ μια δεύτερη ομάδα ενζύμων μετατρέπει αυτά τα μόρια σε αμυλόζη, μια μορφή αμύλου.
Η συνθετική αμυλόζη «δεν έχει γεύση στην αρχή» αναφέρει ο δρ Ζανγκ που δοκίμασε το παρασκεύασμα. «Αν τη μασήσεις για λίγο γίνεται ελαφρώς γλυκιά» συνεχίζει. Πράγματι, τα μόρια αμύλου διασπώνται εύκολα από το ένζυμο αμυλάση του σάλιου και μετατρέπονται έτσι σε ελεύθερα μόρια γλυκιάς γλυκόζης.
Η νέα μέθοδος μετατρέπει σε άμυλο γύρω στο ένα τρίτο της συνολικής κυτταρίνης, ωστόσο ό,τι περισσεύει δεν είναι άχρηστο: η υπόλοιπη κυτταρίνη μετατρέπεται σε γλυκόζη, η οποία μπορεί με τη σειρά της να μετατραπεί σε βιοαιθανόλη με μεθόδους βιοτεχνολογίας.
Δεδομένου ότι το άμυλο αντιστοιχεί σήμερα έως και στο 40% της ανθρώπινης διατροφής, η νέα ενζυματική τεχνική θα μπορούσε να ταΐσει τον αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό, εκτιμούν τώρα οι ερευνητές.
Ακριβή η μέθοδος για την ώρα
Υπολογίζουν ότι, αν η διαθεσιμότητα της γλυκόζης ήταν 100 δισεκατομμύρια τόνοι το χρόνο, η μέθοδός τους θα μπορούσε να παράγει 4,5 δισεκατομμύρια τόνους αμύλου, ποσότητα δύο φορές μεγαλύτερη από την ετήσια παγκόσμια παραγωγής δημητριακών. Ακόμα όμως κι αν αποδειχθεί στο μέλλον ότι οι άνθρωποι δεν έχουν όρεξη να καταναλώσουν αυτό το νέο συνθετικό τρόφιμο, το άμυλο από κυτταρίνη θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην παραγωγή βιοδιασπώμενου πλαστικού και άλλων υλικών.
Σίγουρα όμως, αυτό απέχει πολύ στο μέλλον: τα απαιτούμενα ένζυμα είναι σήμερα εξαιρετικά ακριβά, και οι ερευνητές υπολογίζουν ότι θα χρειάζονταν 1 εκατομμύριο δολάρια για να παραγάγουν 20 κιλά άμυλο.
