デンプンは私たちにとっても重要な栄養素となる炭水化物であり、その他にも工業的な原料としてさまざまな用途に利用されています。
デンプンは植物の光合成によって生成される天然高分子で、これまでは植物を育てなければデンプンを手に入れることはできませんでした。
しかし、中国科学院の研究チームは、二酸化炭素から無機物の触媒を用いて、人工的にデンプンを合成する新しい方法を報告しています。
デンプンの生産は、農耕から工業に移行することになるかもしれません。
研究の詳細は、9月24日付で科学雑誌『Science』に掲載れています。
（以下略、続きはソースでご確認下さい）
ナゾロジー 2021.10.05 Tuesday
「ジャガイモ」植えればいいんじゃね？？
▼追加ソース
科学雑誌「Science」へのリンクです。会員制で全文は読めない為、詳しくはナゾロジーさんの記事を見てください。
From carbon dioxide to starch—no plants required: Researchers have developed a novel, cell-free method of synthesizing starch from CO2 and hydrogen using a combination of chemical catalysts and a carefully selected set of enzymes in a cell-free approach. https://t.co/DWSM1omDWN pic.twitter.com/XQDY36az7o
— Science Magazine (@ScienceMagazine) September 27, 2021
ナゾロジーさん以外にも日本語になっているページも他にあります。
↑より引用
中国科学院天津工業バイオ研究所の蔡韜副研究員は、「われわれの研究チームは化学と生物学を連結させてでんぷん合成の触媒作用を得る新たな発想を採用した。現段階において、農作物が数カ月も必要とした合成プロセスを、実験室ではわずか数時間で完了させられる」と説明しました。
中国科学院のページでは中国語以外でも英語で公開されています。こちらも参考になりそうです。
↑より引用
The artificial route can produce starch from CO2 with an efficiency 8.5-fold higher than starch biosynthesis in maize, suggesting a big step towards going beyond nature. It provides a new scientific basis for creating biological systems with unprecedented functions.“According to the current technical parameters, the annual production of starch in a one-cubic-meter bioreactor theoretically equates with the starch annual yield from growing 1/3 hectare of maize without considering the energy input,” said CAI Tao, lead author of the study.
この人工的なルートでは、CO2からデンプンをトウモロコシのデンプン生合成の8.5倍の効率で生産することができ、自然を超えるための大きな一歩となることが示唆された。これは、これまでにない機能を持つ生物システムを作り出すための新たな科学的基盤となる。
「現在の技術パラメータによれば、1立方メートルのバイオリアクターでのデンプンの年間生産量は、理論的には、投入エネルギーを考慮せずに1/3ヘクタールのトウモロコシを栽培した場合のデンプンの年間生産量に相当します」と、本研究の筆頭著者であるCAI Taoは述べている。
この技術が確かなものでコスト面をクリアできるなら、食卓にこのデンプン製の製品が並ぶ日も近いかもしれません。
中国産のデンプン系製品がすべてこれになったりして…。中国ならできそうな気もします?
素晴らしい技術ですがディストピア感がありますね。宇宙活動での食糧確保にも活躍しそう。
ハーバーボッシュ法に次ぐ安さになるかもな？
↑より引用
パンの原料である小麦を始めとして、農作物を育てるには、窒素・リン・カリウムの肥料の三要素が不可欠だが、ハーバー・ボッシュ法は、窒素を供給する化学肥料の大量生産を可能とし、結果として農作物の収穫量は飛躍的に増加した。このためハーバー・ボッシュ法は、水と石炭と空気からパンを作る方法とも称された[5]。
あってるが？
3は、えでんぷん といいたい
日本はブタジエンと二酸化炭素を合成してプラスチックつくることに成功した
東京大学
安くて安定した電気欲しいよね。エネルギー問題解決してくれ。
高速増殖炉、核融合の研究、がしがし、やってくれ。
功名心に駆られた人間は見境がなくなるからな
外食はほぼですよ！
この技術が本当に実用化されたなら
バイオ燃料として有用だろうな。
そのエネルギーそのまま使ったほうが
環境問題解決できるかもな
ここに楽園がある！
もう働かなくてもええな
そういう話ではないと思う
2011年4月、大阪市立大学の神谷信夫らの研究チームは植物での光合成の基となるタンパク質複合体の構造を解明。
同じ構造を持つ触媒により、2020年までに二酸化炭素と水からメタノール燃料の製造を行う構想を打ち出している[11]。
2011年9月は豊田中央研究所が世界で初めて、水と二酸化炭素と太陽光のみを用いた人工光合成に成功した[12]。
特殊な光触媒を用いることで、犠牲薬を添加することなく擬似太陽光での有機物の生成を可能にした[13][14]。変換効率0.04%[2]。
メタノールまではよくある。
デンプンが本当なら驚異的。
太陽のエネルギーをいかに効率活用するか植物の光合成には大きく2つのプロセスがある。1つ目は太陽光で水が分解されるプロセス。
このとき、植物のなかでは触媒が働き、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）とアデノシン3リン酸（ATP）という物質が産生される。
これを「明反応」と呼ぶ。
2つ目は太陽光を必要としない「暗反応」。明反応で産生されたNADPHとATP、そして二酸化炭素（CO2）からデンプンなどの炭水化物が作られるプロセスだ。
> グルコースや必須アミノ酸やビタミン
> にできたらいいのだがなあ
木材を希塩酸、希硫酸などで煮ることで、
セルロース分を分解してブドウ糖を作る
ことは昔からできる。あるいはシロアリが
体内にもっているセルロースの分解酵素
セルラーゼのようなものを使えば、もっと
穏やかな環境で分解ができる。ただし、
単に木材をそうやって分解すると、それ
以外の木材が含む物質、たとえばリグニン
などが混ざるので、糖分だけを分離して
再結晶化などによって純化したり、漂白
をしてやらなければならない。まあ、
黒砂糖から白砂糖を作るときのような
ものなのだが。
光の力で汚れやにおいなどを分解する「光触媒」の反応を約50年前に見つけた功績は、世界的に評価が高い。
上海理工大学が光触媒に関する国際研究組織をたちあげ、彼の研究チームごと受け入れることになった。
日本が誇る科学者の移籍は「頭脳流出」として、学界を越えて日本社会をざわつかせている。
まだコスト的に高いらしいけど
でんぷんの工業的製造がうまく行けば人口が数百億になってもまだいけそうだ
つうか先に糖やアルコールじゃないの
頑張りすぎ
常圧50℃でアンモニアを作れる技術は知ってる
まったくソレなんだが
何の効率なのか書いてないんだよな
途中に「エネルギー投与量を考えなければ」とかいう単語あるし
宇宙ステーションとかで窒息しないんだから
それを太陽光でガンガン動かせば良いだけじゃない？
宇宙ステーションではほとんどのCO2を捨ててるけど
実験的にCO２とH2結合させてメタンを作ってる
作ったメタンは捨ててるけど・・
メタン作るところまでは>>1と同じで既存技術
そっから先がなかなか難しい
CO2→ホルムアルデヒド→カルボン酸・・・アミロース→アミロペクチン
ということらしいが眉唾物かと
反応の各段階でノーベル賞級の発見が必要
昼の食事も合成葛湯
晩の食事も合成葛湯
↑より引用
葛湯は本葛で作るのが最高級品とされ、それに和三盆糖を混ぜたものが葛湯としても最高級品となる。しかしながら、現在葛粉と称して販売されているものの多くはジャガイモ（ジャガイモ澱粉）・サツマイモ（甘藷澱粉）からとったデンプンであり、一般家庭において作られる葛湯も葛の代用品としてデンプンやコーンスターチ（トウモロコシ澱粉）が用いられていることが多い。
このデンプン食っても頭痛くなるとか何か身体の不調が起きないのかな
↑より引用
C1化学（シーワンかがく、シーいちかがく、C1-Chemistry）とは合成ガス（一酸化炭素と水素の混合ガス）やメタン、メタノールといった炭素数が1の化合物を原料に用いて、炭素数が1の化合物の相互変換をしたり、炭素数が2以上の化合物を合成する技術法のことであり、有機工業化学の一分野である。
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