Снимка: https://mashable.com
Учени са успели генетично да програмират дрожди, така че те да превръщат пластмасови и селскостопански отпадъци в ядливи протеини и ароматизиращи молекули. Благодарение на този процес се създават богати на протеин бисквити от материали, които иначе биха били изхвърлени.
Технологията е разработена от изследователски екип в Университета на Южен Илинойс (SIU) Карбондейл. Тя предлага нов подход за рециклиране и преработване на пластмасата, като същевременно има потенциала да подпомогне производството на храна в среди с ограничени ресурси. Работата е част от проект, ръководен от НАСА, който изследва хранителните технологии за космически мисии в далечния космос.
Изследователите представят своите констатации на есенната среща на Американското химично общество (ACS) за 2026 година, която се провежда от 23 до 27 август в Чикаго. Доцент Лахиру Джаякоди обяснява, че екипът е опитвал да разработи технологии за преработване на пластмаса с цел получаване на по-ценни продукти. Тъй като пластмасата е изградена от въглерод и храната също съдържа въглерод, учените решават да се фокусират именно върху създаването на хранителни съставки.
Преобразуване на отпадъците чрез микроорганизми
Основният фокус на изследователите е полиетилентерефталатът (PET), който е една от най-широко използваните пластмаси и основен материал за производството на бутилки за напитки. Този вид пластмаса съдържа богати на въглерод молекули, които могат да бъдат преобразувани в компоненти за храна. Вместо да разчитат на химични реакции и разтворители за извършване на трансформацията, научният екип използва генетично програмирани дрожди като биологични системи за производство.
Доцент Лахиру Джаякоди и аспирантката Сандхия Джаясекара са програмирали няколко вида дрожди, включително хлебни дрожди, за да конвертират молекули, извлечени от пластмасови и селскостопански отпадъци, в протеини, витамини и ароматизиращи съединения.
За обработката на пластмасата, изхвърлените царевични стъбла, листа и друга биомаса изследователите използват патентован метод, наречен оксидативно хидротермално разтваряне. Процесът е разработен от професора по геология в SIU Карбондейл Кен Андерсън и използва вода и кислород при висока температура и налягане, за да разгради трудноразградимите материали до компоненти, достъпни за микроорганизмите. След това програмираните дрожди използват тези компоненти за производството на хранителни съставки, включително протеини, мазнини и киселини.
От отпадъци до бисквитите µBites
Получените хранителни съставки се смесват с фибри, нишесте и подсладител, след което се екструдират чрез 3D принтер за създаването на богати на протеини бисквити, наречени µBites (произнася се "микробайтс"). Според данните на изследователите бисквитите са безопасни за консумация, но екипът все още очаква институционално одобрение, преди да започне дегустационни тестове с хора.
Първоначалните отзиви за аромата на бисквитите са положителни, като повечето участници заявяват, че биха ги консумирали в ситуации с ограничени ресурси. За да подобрят атрактивността на продукта, учените работят върху подобряването на неговите сетивни свойства и хранителна стойност. Джаясекара е разработила дрожди, способни да произвеждат допълнителни съставки, включително ванилов аромат от растителна биомаса.
Друг щам дрожди може да превръща етиленгликола, извлечен от PET пластмасата, в бета-каротин, който човешкото тяло преобразува във витамин А. В бъдеще изследователите се надяват да произвеждат още повече от съставките на µBites с помощта на микроорганизми, включително нишестето, фибрите и подсладителя.
Бъдещи приложения и глобално въздействие
Технологията може да подпомогне производството на храна на места, където конвенционалните вериги за доставки са трудни за поддържане. Потенциалните приложения варират от зони на бедствия и подводници до бъдещи колонии на Луната или Марс.
Очаква се глобалното търсене на храна да нарасне с между 35 и 56 процента до 2050 година, а около 30 процента от световното население ще бъде изложено на риск от глад. Според учените използването на микроорганизми е един от основните начини за справяне с тези бъдещи предизвикателства.
Източник: New Food Magazine
