Ciastka z plastiku. Jak drożdże przerabiają odpady na żywność
Naukowcy z Souther Illinois University Carbondale opracowali proteinowe ciastka z resztek roślinnych i... plastikowych odpadów. Wynalazek powstał w ramach programu NASA, którego celem jest opracowanie rozwiązań mających na celu zapewnienie żywności tam, gdzie jej dostawy mogą być utrudnione – od regionów klęsk żywiołowych, przez okręty podwodne po długotrwałe załogowe misje kosmiczne.
Punktem wyjścia dla naukowców była prosta obserwacja – zarówno żywność, jak i tworzywa sztuczne zbudowane są głownie z węgla, ale ułożonego w inny sposób. PET, z którego zbudowane są na przykład plastikowe butelki na napoje, zawiera struktury bogate w węgiel. Można je rozłożyć i złożyć na nowo w związki przydatne biologicznie. Zamiast polegać na obróbce chemicznej naukowcy z SIU postanowili wykorzystać do tego zadania drożdże.
Najpierw jednak plastikowy odpad trzeba wstępnie rozłożyć za pomocą wody, tlenu, wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury. Wraz z plastikiem można w ten sposób przetworzyć odpady rolnicze. Powstałe w ten sposób związki są następnie przetwarzanie przez zmodyfikowane genetycznie drożdże, w tym drożdże piekarskie. Drożdże są od dawna wykorzystywane w biotechnologii, gdyż łatwo można je hodować, a ich metabolizm można ukierunkować na produkcję konkretnych związków. Tutaj drożdże są zarówno źródłem biomasy białkowej, jak i „liniami produkcyjnymi” składników poprawiających smak, zapach i barwę gotowego produktu.
Autorzy badań skłonili na przykład drożdże piekarskie (S. cervisiae) do wytwarzania waniliny z kwasu ferulowego obecnego w biomasie roślinnej. Z kolei R. toruloides poddano ewolucji w laboratorium tak, że nauczył się wykorzystywać glikol etylenowy – produkt rozkładu PET – jako źródło węgla do produkcji beta-karotenu.
Po fermentacji biomasę drożdżową i wytworzoną przez drożdże związki, połączono z dodatkowym błonnikiem, skrobią i słodzikiem, a następnie wykorzystano ją w drukarce spożywczej 3D. W ten sposób można było precyzyjnie kontrolować skład, teksturę i proporcje składników odżywczych w wydrukowanych ciastkach.
Dotychczasowe analizy chemiczne i żywieniowe wskazują, że prototypowe ciastka są bezpieczne do spożycia. Z rozpoczęciem testów smakowych naukowcy czekają na zgodę odpowiednich instytucji. Na razie uczestnicy badań wystawili ciastkom dobre noty za aromat, a część z nich zadeklarowała, że w razie niedoborów żywności, sięgnęłaby po ciastka z plastiku. Taki też jest cel tego typu eksperymentów. Nie mają one na celu opracowanie alternatyw dla ogólnodostępnej żywności, ale stworzenie pożywienia na szczególne okoliczności i warunki.
Obecnie naukowcy pracują nad zwiększeniem udziału składników wytwarzanych mikrobiologicznie. Docelowo chcą, by również skrobia, błonnik i słodzik również były wytwarzane przez ich drożdże. W ten sposób system żywnościowy stałby się bardziej samowystarczalny. Zbliżyłby się do obiegu zamkniętego, w który węgiel z odpadów jest wielokrotnie przetwarzany w nową biomasę i żywność.
Komentarze (0)