Работая на возобновляемой энергии, микробы превращают CO₂ в белок и витамины
Исследователи из Германии могут собирать белок и витамин B9 из микробов, питая их только водородом, кислородом и CO2 . Технология, опубликованная в журнале Trends in Biotechnology, работает на возобновляемой энергии для производства устойчивой, обогащенной микроэлементами альтернативы белка, которая однажды может попасть на наши тарелки.
«Это процесс ферментации, похожий на то, как вы делаете пиво, но вместо того, чтобы давать микробам сахар, мы давали им газ и ацетат», — говорит автор исследования Ларгус Ангенент из Тюбингенского университета, Германия. «Мы знали, что дрожжи могут самостоятельно вырабатывать витамин B9 с помощью сахара, однако мы не знали, могут ли они делать то же самое с помощью ацетата».
«Мы приближаемся к 10 миллиардам человек в мире, и с изменением климата и ограниченными земельными ресурсами производить достаточное количество продовольствия будет все сложнее и сложнее», — говорит Ангенент. «Одной из альтернатив является выращивание белков в биореакторах с помощью биотехнологий вместо выращивания сельскохозяйственных культур для кормления животных. Это делает сельское хозяйство намного более эффективным».
Команда разработала двухступенчатую систему биореактора, которая производит дрожжи, богатые белком и витамином B9. Этот витамин также известен как фолат и необходим для таких функций организма, как рост клеток и метаболизм. На первом этапе бактерия Thermoanaerobacter kivui преобразует водород и CO2 в ацетат, который содержится в уксусе.
На втором этапе Saccharomyces cerevisiae, более известные как пекарские дрожжи , питаются ацетатом и кислородом, чтобы производить белок и витамин B9. Водород и кислород могут быть получены путем обработки воды электричеством, вырабатываемым чистыми источниками энергии, такими как ветряные мельницы, например.
Оказывается, дрожжи, питающиеся ацетатом, производят примерно столько же витамина B9, сколько и те, которые питаются сахаром. Всего 6 граммов, или 0,4 столовых ложки, собранных сухих дрожжей удовлетворяют суточную потребность в витамине B9. Уровень витамина был измерен группой под руководством соавтора Михаэля Рихлика в Техническом университете Мюнхена, Германия.
Что касается белка, исследователи обнаружили, что его уровень в их дрожжах превышает уровень в говядине, свинине, рыбе и чечевице. Восемьдесят пять граммов, или 6 столовых ложек, дрожжей обеспечивают 61% суточной потребности в белке, тогда как говядина, свинина, рыба и чечевица удовлетворяют 34%, 25%, 38% и 38% потребности соответственно.
Однако дрожжи следует обрабатывать, чтобы избавиться от соединений, которые могут увеличить риск подагры при чрезмерном потреблении. Даже в этом случае обработанные дрожжи по-прежнему удовлетворяют 41% суточной потребности в белке, что сопоставимо с традиционными источниками белка.
Эта технология направлена на решение нескольких глобальных проблем: охрана окружающей среды, продовольственная безопасность и общественное здравоохранение. Работая на чистой энергии и CO 2 , система сокращает выбросы углерода при производстве продуктов питания. Она отделяет землепользование от сельского хозяйства, освобождая пространство для сохранения.
Angenent также подчеркивает, что не вытеснит фермеров. Вместо этого технология поможет фермерам сосредоточиться на производстве овощей и сельскохозяйственных культур устойчивым образом. Дрожжи команды также могут помочь развивающимся странам преодолеть нехватку продовольствия и дефицит питательных веществ, поставляя белок и витамин B9.
Но прежде чем забрать дрожжи исследовательской группы в продуктовом отделе в качестве альтернативы белку, говорит Ангенент, предстоит сделать гораздо больше. Они планируют оптимизировать и масштабировать производство, исследовать безопасность пищевых продуктов, провести технический и экономический анализ и оценить интерес рынка.
«Тот факт, что мы можем производить витамины и белки одновременно с довольно высокой производительностью, не занимая никакой земли, является захватывающим», — говорит Ангенент. «Конечный продукт является вегетарианским/веганским, не содержит ГМО и является устойчивым, что может привлечь потребителей».
Обсудим?
Смотрите также:
