Ciasteczka z plastikowych butelek to nie żart. To nowa era recyklingu
Na pierwszy rzut oka plastik może być ostatnim składnikiem, jaki kiedykolwiek dodasz do przepisu na ciasteczka. Ale zespół naukowców chce to zmienić. Zaprogramowali drożdże, aby przekształcały plastik i odpady rolnicze w jadalne białka i cząsteczki smakowe, tworząc smakołyk ze śmieci.
Plastik, odpady rolnicze, drożdże i drukarka 3D. Z takiego zestawu naukowcy z Southern Illinois University tworzyąciasteczka. Ich pomysł polega na tym, aby rozłożyć odpady na prostsze związki, a następnie wykorzystać zmodyfikowane mikroorganizmy do produkcji żywności. Efektem są niewielkie, bogate w białko ciasteczka nazwane µBites.
Technologia ta oferuje nie tylko nową metodę recyklingu, ale może również pomóc w podtrzymaniu życia w strefach katastrof, a nawet w misjach kosmicznych z udziałem ludzi.
W obliczu rosnącego zanieczyszczenia plastikiem i rosnących obaw o bezpieczeństwo żywnościowe, naukowcy poszukują sposobów na przekształcenie jednego problemu w sposób umożliwiający rozwiązanie drugiego.
Drożdże zostały zamienione w małe fabryki
Zespół z Southern Illinois University (SIU) w Carbondale poddał mikroorganizmy testom, aby przekształcić odpady plastikowe w żywność nadającą się do spożycia przez ludzi. Prace przeprowadzono w ramach projektu NASA, którego celem jest stworzenie żywności dla ograniczonego zasobowo środowiska eksploracji głębokiego kosmosu.
Mikroby są bardzo sprytne. Wykorzystujemy więc ich cechy, aby rozwiązać problemy, które sami stworzyliśmy. Staraliśmy się rozwijać technologie recyklingu plastiku, aby wytwarzać bardziej wartościowe produkty. Pomyśleliśmy, dlaczego nie skupić się na produkcji żywności? Bo plastik to węgiel, a żywność to węgiel -mówi Lahiru Jayakody z Southern Illinois University.
Jednym z najpopularniejszych rodzajów plastiku jest politereftalan etylenu (PET), materiał często używany do produkcji butelek na napoje gazowane i wodę. PET zawiera cząsteczki z dużą ilością węgla, które można przetworzyć w coś na kształt białka.
I chociaż ten proces można przeprowadzić za pomocą reakcji chemicznych i rozpuszczalników w laboratorium, prostszym i bardziej ekologicznym rozwiązaniem jest zlecenie tego zadania mikrobom.
Naukowcy od dawna wykorzystują mikroorganizmy, w tym drożdże, jako miniaturowe fabryki do produkcji różnorodnych cząsteczek. Na przykład insuliny nie pozyskuje się już z trzustek zwierzęcych, teraz można zaprogramować drożdże do jej wytwarzania. Teraz naukowcy zaprogramowali różne rodzaje drożdży, w tym drożdże piekarskie, do przekształcania cząsteczek obecnych w plastiku i odpadach rolniczych w białka, witaminy i aromaty.
Naukowcy wzięli plastik PET, łodygi i liście kukurydzy i poddali je opatentowanemu procesowi zwanemu utleniającym rozpuszczaniem hydrotermalnym. Metoda ta, opracowana przez profesora geologii z SIU Carbondale, Kena Andersona, wykorzystuje wodę i tlen pod wysoką temperaturą i ciśnieniem do rozbicia twardego materiału na fragmenty dostępne dla mikrobów.
Następnie fragmenty te są mieszane są z zaprogramowanymi drożdżami, które przekształcają je w różnorodne nowe składniki żywności, w tym białka, tłuszcze i kwasy. Na koniec naukowcy dodają do mieszanki błonnik, skrobię i substancję słodzącą, a następnie wytłaczają ją za pomocą drukarki 3D, tworząc bogate w białko ciasteczka nazwane µBites (mikrobity).
Czy naprawdę będziemy jedli ciasteczka z plastiku?
Na razie zdecydowanie za wcześnie, aby mówić o rewolucji na sklepowych półkach. Największym wyzwaniem nie jest zresztą samo przekształcenie odpadu w składniki odżywcze. Równie ważne są bezpieczeństwo, kontrola procesu, koszt produkcji oraz akceptacja konsumentów.
Chociaż dane wskazują, że µBites są bezpieczne do spożycia, zespół czeka na zgodę instytucji na przeprowadzenie testów. Na razie ciasteczka otrzymały wysokie noty za aromat, a większość uczestników zgodziła się, że chętnie zjadłaby je w sytuacjach ograniczonych zasobów.
Aby uczynić z µBites coś, po co konsumenci mogliby sięgnąć w mniej stresujących okolicznościach, Jayasekara stworzył drożdże, które mogą produkować więcej dodatków do żywności. Teraz drożdże piekarskie potrafią wytwarzać aromat waniliowy z biomasy roślinnej, a inny szczep potrafi przekształcać glikol etylenowy z PET w beta-karoten, który organizm może przekształcić w witaminę A.
Wykorzystujemy mikroorganizmy, aby stworzyć ciasteczko bardziej atrakcyjne i przyjazne dla konsumenta - mówi Jayasekara.
W przyszłości Jayakody i jego zespół mają nadzieję, że µBites będą gotowe do spożycia w ciągu kilku lat i będą mogły być stosowane zarówno na Ziemi, jak i w bardziej ekstremalnych środowiskach, takich jak okręty podwodne, a nawet kolonie na Księżycu czy Marsie.
Przewiduje się, że globalne zapotrzebowanie na żywność wzrośnie o 35–56 proc. do 2050 r., a około 30 proc. światowej populacji będzie w przyszłości zagrożone głodem. Uważam, że sposobem na rozwiązanie tego problemu jest wykorzystanie mikrobów i odpadów - podsumowuje.
Główna ilustracja wygenerowana przy wykorzystaniu AI.
Dziennikarz Spider's Web. Specjalizuje się w tematyce militariów i obronności. Pisze również o nauce - głownie o kosmosie. Jest pasjonatem lotnictwa, broni pancernej i miłośnikiem symulatorów. Interesuje się historią konfliktów oraz Chin i Wietnamu w XX wieku. Dziennikarzem jest od 1998 roku. Pracował w Super Expressie, Gazecie Wyborczej, Purepc. Jest autorem trzech książek poświęconych wojnie w Wietnamie. Prywatnie interesuje się również fizyką, grami, kotami i kolarstwem górskim.