Des chercheurs de l’Université technique de Munich ont mis au point une méthode durable pour produire l’acide aminé essentiel L-alanine à partir de dioxyde de carbone. Ce processus utilise la photosynthèse artificielle, convertissant le dioxyde de carbone en méthanol puis en L-alanine. Cette nouvelle méthode nécessite moins de terres que l’agriculture traditionnelle, soulignant le potentiel de combiner la bioéconomie avec l’économie de l’hydrogène pour un avenir plus durable.
Des chercheurs produisent un acide aminé important à partir du gaz à effet de serre CO2
- La demande alimentaire croissante dans le monde
- Procédé biotechnologique utilisant du méthanol comme produit intermédiaire
- Moins de terrain nécessaire pour faire pousser la plante
S’assurer que la population mondiale sans cesse croissante est nourrie tout en protégeant l’environnement sont des objectifs souvent contradictoires. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) ont réussi à développer une méthode de fabrication synthétique de protéines alimentaires à l’aide d’un type de matériau synthétique.[{ » attribute= » »>photosynthesis. The animal feed industry is the primary driver of high demand for large volumes of nutritional protein, which is also suitable for use in meat substitute products.
A group led by Prof. Volker Sieber at the TUM Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability (TUMCS) has succeeded in producing the amino acid L-alanine, an essential building block in proteins, from the environmentally harmful gas CO2. Their indirect biotechnological process involves methanol as an intermediate. Until now, protein for animal feed has been typically produced in the southern hemisphere with large-scale agricultural space requirements and negative consequences for biodiversity.
Artificial photosynthesis for environmentally friendly food production, from left: PhD student Vivian Willers und Prof. Volker Sieber. Credit: Otto Zellmer / TUM
The CO2, which is removed from the atmosphere, is first turned into methanol using green electricity and hydrogen. The new method converts this intermediate into L-alanine in a multi-stage process using synthetic enzymes; the method is extremely effective and generates very high yields. L-alanine is one of the most important components of protein, which is essential to the nutrition of both humans and animals.
Prof. Sieber, of the TUM Professorship for Chemistry of Biogenic Resources, explains: “Compared to growing plants, this method requires far less space to create the same amount of L-alanine, when the energy used comes from solar or wind power sources. The more efficient use of space means a kind of artificial photosynthesis can be used to produce the same amount of foodstuffs on significantly fewer acres. This paves the way for a smaller ecological footprint in agriculture.”
Bioeconomy and hydrogen economy in combination
The manufacture of L-alanine is only the first step for the scientists. “We also want to produce other amino acids from CO2 using renewable energy and to further increase efficiency in the realization process,” says co-author Vivian Willers, who developed the process as a doctoral candidate at the TUM Campus Straubing. The researchers add that the project is a good example of how bioeconomy and hydrogen economy in combination can make it possible to achieve more sustainability.
Reference: “Cell-free enzymatic L-alanine synthesis from green methanol” by Vivian Pascal Willers, Manuel Döring, Barbara Beer and Volker Sieber, 23 January 2023, Chem Catalysis.
DOI: 10.1016/j.checat.2022.100502
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