我國首次實現二氧化碳到澱粉從頭合成，人工合成澱粉好吃嗎？

9月24日，《科學》雜誌發布我國科學家一項重磅研究成果。中國科學院天津工業生物技術研究所在國際上首次實現二氧化碳到澱粉的從頭合成，在澱粉人工合成方面取得突破性進展。

中國科學院官網發文指出，目前，澱粉主要由玉米等農作物通過自然光合作用固定二氧化碳生產，合成與積累涉及約60步代謝反應以及復雜的生理調控，理論能量轉化效率僅為2%左右。農作物種植通常需較長周期，並使用大量土地、淡水等資源和肥料、農藥等農業生產資料。

在該研究中，天津工業生物技術研究所從頭設計出11步主反應的非自然二氧化碳固定與人工合成澱粉新途徑，在實驗室中首次實現從二氧化碳到澱粉分子的全合成。這一人工途徑的澱粉合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍。按照目前技術參數推算，在能量供給充足條件下，理論上1立方米大小的生物反應器年產澱粉量相當於5畝土地玉米種植的澱粉年平均產量。

人工合成澱粉安全性如何，好吃嗎？

清代美食家袁枚在《隨園食單》中寫到「粥飯本也，余菜末也」，足見國人對碳水飲食的寵愛。但是，很多食物一加上「人工」兩個字，總會引起人們的廣泛討論。人工合成的澱粉也將迎來這個問題，它安全嗎？好吃嗎？

中國科學院官網介紹，傳統種植獲取澱粉勢必使用大量的氮磷鉀肥、農藥等，長時間容易造成土壤理化性質惡化，作物果實品質降低，對人類健康產生影響，本研究成果提出的澱粉製備方法，避免使用農藥等，所獲得產品更為安全、健康。

傳統澱粉依賴於提取，產物多為大分子支鏈澱粉。近年來，國內很多團隊開展澱粉深加工，通過澱粉改性，獲得了直鏈、長度可控、結構修飾的澱粉衍生物產品，提升澱粉的食用特性，降低澱粉在人體內的消耗速度，維持血糖平穩，更加營養健康。本項成果可實現澱粉結構可控，將實現澱粉不同的應用場景。合成的直鏈澱粉具有機體消耗慢特點，可增強食物營養功效；合成的小分子澱粉，可添加至食品加工領域，具有較好的起泡特性，為製作各種形式的碳水飲食提供了更多的選擇。味道究竟如何，值得期待。

我們什麽時候可以吃上「人工合成澱粉」？

實現了從「0到1」，從「1到100」還有多遠？中國科學院的新聞發布會上，天津工業生物所研究團隊表示，目前該研究成果尚處於實驗室階段，離實際應用還有相當長的距離，後續還需盡快實現從「0到1」的概念突破，到「1到10」和「10到100」的轉換，最終真正成為解決人類發展面臨重大問題和需求的有效手段和工具。

論文第一作者、天津工業生物所副研究員蔡韜也表示，產業化應用面臨很大的挑戰。一方面，在工程生物學基礎理論和工程設計方面還有問題要解決；另一方面，就經濟性而言，從控製過程成本初步計算，只有二氧化碳到澱粉合成的電能利用效率再提高數倍，澱粉合成的碳素轉化速率再提高數十倍，才能與農業種植競爭。因此，實現工業化生產，還需解決諸多的科技難題，距離「澱粉生產工廠」，還有很長的路要走。

當然，距離遠不等於不可能。在農產品方面，我們已實現人參皂苷、番茄紅素、燈盞花素、天麻素等眾多天然產物的人工合成，形成了新的製造模式。通過采用合成生物技術方式，微生物細胞作為細胞工廠，只需要酵母、細菌等做「底盤」，即可跳過植物光合作用合成物質的步驟，直接使用二氧化碳作為原料，完成生物合成。天麻素生物合成成本是植物提取的1/200、化學合成的1/2—1/3，生產效率大幅提升。紅景天苷只有在生長於海拔4000米以上的紅景天中才能提取到，現已經實現在工廠裏生產製造。

也許在不久的將來，不需要種地，也能夠滿足我們對碳水的愛好。

來源：搜狐