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中国の新手法で生産性が10倍に向上

さらに、このプロセスは植物や光合成に依存しないため、工業規模での人工デンプン生産を商業的に実行可能にするのに役立つ可能性がある。 デンプンは甘味料や増粘剤などの製造に不可欠な重要な材料です。また、紙や繊維、医薬品、接着剤、および特定のプラスチックの製造に不可欠な原料でもあります。 今日、ほとんどの 工業用でんぷん トウモロコシに由来しており、飼料作物を栽培するには広大な土地が必要です。このため、コーンスターチの生産でも大量の水を消費し、肥料や農薬の使用に大きく依存しています。 土地ではなく研究室からでんぷん また、産業用のコーンスターチ生産は食用作物の栽培などと直接競合しているため、貴重な土地にも圧力がかかっている。したがって、でんぷんは(すべてを考慮して)比較的安価に製造できますが、環境への影響という点では妥協がないわけではありません。 これらの問題のいくつかを軽減するために、研究者らは研究室でデンプンを合成する新しい方法を検討することにしました。そこで彼らは、従来のように植物を使って二酸化炭素をトウモロコシ(およびデンプン)に変換する代わりに、中間業者を省く、つまり植物を省くことができるはずだと考えました。 正確には画期的ではありませんが (チームは実際に 2021 年にこれを先駆的に開発しました)、現在では 10 倍近く高速かつ効率的に改良されています。 研究チームの独自の画期的な進歩によると、このプロセスにはまず有機触媒の存在下で二酸化炭素をメタノールに変換することが含まれます。 次に、より多くの酵素を使用してメタノールを糖に変換し、次にそれらが結合してポリマーデンプンと呼ばれるものを作ります。全体として、二酸化炭素からデンプンを生成するプロセスには約 11 のステップが必要です。 研究チームによれば、この製品は伝統的に製造されているトウモロコシからのデンプンとほぼ同じであるという。 天津産業バイオテクノロジー研究所の微生物学者Yanhe Ma氏は2021年に、「プロセスの全体コストが将来、農作物の植栽と経済的に匹敵するレベルまで削減できれば、耕作地と淡水資源の90パーセント以上が節約できると期待される」と説明した。 10倍の改善 重要なのは、この新しいプロセスでは、二酸化炭素が汚染物質ではなく原材料になるということです。酵素の使用は、重要な農地を犠牲にすることなくデンプンを生産できることも意味します。 研究チームは、この目的に最適化された特別な新しい酵素を使用することでこれが達成されたと報告している。これらの酵素はでんぷん生産のエネルギーコストを削減するのに役立ちますが、反応効率も大幅に向上します。 このプロセスは実験室内の制御された条件下で実行することもできるため、収量ははるかに予測可能です。 10 倍の改善は、チームが本質的に改善できたことを意味するものではないことに注意することが重要です。このプロセスは、たとえば、従来のトウモロコシ作物よりも 10 倍優れているわけではありません。 でんぷんの生産。 #中国の新手法で生産性が10倍に向上

中国の新手法で生産性が10倍に向上

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2026-01-24 11:32:00

さらに、このプロセスは植物や光合成に依存しないため、工業規模での人工デンプン生産を商業的に実行可能にするのに役立つ可能性がある。

デンプンは甘味料や増粘剤などの製造に不可欠な重要な材料です。また、紙や繊維、医薬品、接着剤、および特定のプラスチックの製造に不可欠な原料でもあります。

今日、ほとんどの 工業用でんぷん トウモロコシに由来しており、飼料作物を栽培するには広大な土地が必要です。このため、コーンスターチの生産でも大量の水を消費し、肥料や農薬の使用に大きく依存しています。

土地ではなく研究室からでんぷん

また、産業用のコーンスターチ生産は食用作物の栽培などと直接競合しているため、貴重な土地にも圧力がかかっている。したがって、でんぷんは(すべてを考慮して)比較的安価に製造できますが、環境への影響という点では妥協がないわけではありません。

これらの問題のいくつかを軽減するために、研究者らは研究室でデンプンを合成する新しい方法を検討することにしました。そこで彼らは、従来のように植物を使って二酸化炭素をトウモロコシ(およびデンプン)に変換する代わりに、中間業者を省く、つまり植物を省くことができるはずだと考えました。

正確には画期的ではありませんが (チームは実際に 2021 年にこれを先駆的に開発しました)、現在では 10 倍近く高速かつ効率的に改良されています。

研究チームの独自の画期的な進歩によると、このプロセスにはまず有機触媒の存在下で二酸化炭素をメタノールに変換することが含まれます。

次に、より多くの酵素を使用してメタノールを糖に変換し、次にそれらが結合してポリマーデンプンと呼ばれるものを作ります。全体として、二酸化炭素からデンプンを生成するプロセスには約 11 のステップが必要です。

研究チームによれば、この製品は伝統的に製造されているトウモロコシからのデンプンとほぼ同じであるという。

天津産業バイオテクノロジー研究所の微生物学者Yanhe Ma氏は2021年に、「プロセスの全体コストが将来、農作物の植栽と経済的に匹敵するレベルまで削減できれば、耕作地と淡水資源の90パーセント以上が節約できると期待される」と説明した。

10倍の改善

重要なのは、この新しいプロセスでは、二酸化炭素が汚染物質ではなく原材料になるということです。酵素の使用は、重要な農地を犠牲にすることなくデンプンを生産できることも意味します。

研究チームは、この目的に最適化された特別な新しい酵素を使用することでこれが達成されたと報告している。これらの酵素はでんぷん生産のエネルギーコストを削減するのに役立ちますが、反応効率も大幅に向上します。

このプロセスは実験室内の制御された条件下で実行することもできるため、収量ははるかに予測可能です。

10 倍の改善は、チームが本質的に改善できたことを意味するものではないことに注意することが重要です。このプロセスは、たとえば、従来のトウモロコシ作物よりも 10 倍優れているわけではありません。 でんぷんの生産。

#中国の新手法で生産性が10倍に向上

執筆者について: nipponese

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