Исследователи из Университета Южного Иллинойса в Карбондейле разрабатывают систему, в которой микроорганизмы превращают углерод из пластиковых и сельскохозяйственных отходов в пищевые ингредиенты.
Проект под названием µBites изначально создавался для конкурса NASA Deep Space Food Challenge как способ производства пищи в условиях ограниченных ресурсов. В 2024 году концепцию описали в журнале Trends in Biotechnology, а более свежие результаты команда представила на осенней конференции Американского химического общества в 2026 году.
Процесс начинается с полиэтилентерефталата (PET), из которого делают многие бутылки для напитков, и сельскохозяйственных отходов, например стеблей и листьев кукурузы. Эти материалы разрушают с помощью окислительного гидротермального растворения, или OHD, технологии, разработанной в Университете Южного Иллинойса.
При OHD вода, кислород, высокая температура и давление превращают устойчивые богатые углеродом материалы в более мелкие водорастворимые молекулы, доступные микроорганизмам. Полученное сырьё затем подают генетически модифицированным дрожжам, которые преобразуют эти соединения в пищевые компоненты, включая белки, жиры и органические кислоты.
Полученные с помощью микроорганизмов вещества смешивают с крахмалом, клетчаткой и подсластителем, после чего смесь выдавливают через 3D‑принтер, формируя богатые белком прототипы печенья под названием µBites, или «microbites».
Команда также модифицирует микроорганизмы, чтобы повысить питательную ценность и улучшить вкус продукта. Пекарские дрожжи научили производить ванильный ароматизатор из растительного сырья, а другой штамм дрожжей способен превращать полученный из PET этиленгликоль в бета‑каротин, который человеческий организм может преобразовывать в витамин A.
Это не означает, что кусочки пластика просто измельчают и добавляют в пищу. Сначала PET химически разрушают, после чего микроорганизмы используют часть полученных молекул как источник углерода для синтеза новых биологических соединений.
Исследователи рассматривают технологию как потенциальный способ превращения отходов в полезные пищевые ингредиенты там, где обычное производство пищи затруднено, например во время длительных космических полётов, на подводных лодках или в районах стихийных бедствий. По мнению разработчиков, в перспективе такой подход также может помочь одновременно решать проблемы пластиковых отходов и нехватки продовольствия на Земле.
Однако µBites пока остаётся экспериментальной технологией. Публикация 2024 года представляла собой краткое описание системы, а не полноценное рецензируемое исследование её безопасности и пищевой ценности. Прежде чем подобная пища из переработанных отходов сможет получить широкое распространение, потребуется дополнительная работа.
В дальнейшем исследователи надеются получать с помощью микроорганизмов и другие компоненты µBites, включая крахмал, клетчатку и подсластители.
Источник: habr.com