Enzimkészlet segítségével képesek voltak a cellulózt keményítővé alakítani. Ez megnyitja annak lehetőségét, hogy olyan növényekből állítsanak elő élelmiszereket, amelyeket hagyományosan nem tekintenek élelmiszer-növényeknek. Az emberiség táplálására, amelynek száma 2050-re várhatóan mintegy 9 milliárdra nő.
(A keményítő az ember étrendjének egyik legfontosabb eleme. Általában a napi kalóriabevitel 20-40 százalékát biztosítja számunkra.)
A cellulóz a leggyakoribb szénhidrát. A természetben elsősorban a növényi sejtek falainak támasztó anyagaként működik. Az említett csapat különösen amilózt készített belőle. Ez a lineáris rezisztens keményítő nem bomlik le az emésztés során. Ezért jó táplálkozási rostforrás. A múltban számos tanulmány kimutatta, hogy csökkenti az elhízás és a cukorbetegség kockázatát.
Az újonnan felfedezett enzimfolyamat azonban szűkebb értelemben az élelmiszeriparon kívül is alkalmazható. "Ebből a keményítőből ehető, átlátszó fóliák készíthetők biológiailag lebomló csomagolóanyagokhoz. Akár nagy sűrűségű hordozóként is szolgálhat a hidrogén tárolásához, ami segít megoldani a hidrogén alternatív energiaforrásként való alkalmazásának egyik fő problémáját, nevezetesen annak biztonságos tárolását és elosztását "- mondta Y. H. Percival Zhang.
Kollégáival úgynevezett enzim kaszkádot használt a cellulóz amilózzá történő átalakítására. "A cellulóznak és a keményítőnek ugyanaz a kémiai képlete. A különbség kémiai kötéseikben rejlik. Eszünkbe jutott, hogy enzimkaszkáddal megszakítjuk a cellulóz kötéseit, hogy ez lehetővé tegye a keményítővé történő átkonfigurálódást "- magyarázta.
Az új eljárás - különösen a kukoricaszalma esetében (az összes maradvány a szemhéj eltávolítása után) - a biomassza mintegy 30 százalékát átalakítja amilózzá. A maradék glükózzá hidrolizálódik, amelyből etanol állítható elő. Bármely növény cellulózával működik.
Pontosabban, ez egyidejű enzimtranszformáció és mikrobiális fermentáció. Az eljárás kereskedelmi célokra könnyen méretezhető tömeggyártásra. Nem terheli a környezetet, mivel nem igényel drága berendezéseket, hőt vagy vegyi reagenseket, és nem keletkezik hulladék. Az alkalmazott enzimeket immobilizálják a mágneses nanorészecskéken, és mágneses erővel könnyen újrafeldolgozzák.
A csoport tagjai előzetesen online tették közzé ezeket a megállapításokat a Nemzeti Tudományos Akadémia Proceedings-ben.