Vegyünk vizet, szén-dioxidot és mikrobákat, adjunk hozzá egy villamos energiát és egy kis rovatot az időhöz, és íme: fehérje. Ez a recept finn tudósoktól származik, akik szerint kifejlesztettek egy technikát az ételek szinte vékony levegőből történő előállítására.
Nos, egyfajta. Az étel egy olyan baktérium típusú por, amely hidrogénnel él. Ez nem pontosan a levegőből fakad, és most két hétbe telik az egyetlen gramm előállítása. A forradalom aligha olvashatott volna a címsorokban.
A kutatók azonban azt mondják, hogy ha a termelési folyamatot kibővíthetjük, ez olcsó módszer lehet az állatok etetésére, felszabadítva a földet emberi ételek termesztésére vagy szén-dioxidot szopó fák ültetésére. Az úton még hús alternatívája lehet az emberek számára, bár valószínűleg nem lenne könnyű a menükben eladni.
"Ez nem annyira különbözik, mint a sörkészítés, de a sörkészítés során természetesen cukrot használsz nyersanyagként, de ebben az esetben hidrogént használunk" - mondja Juha-Pekka Pitkänen, a finnországi VTT Műszaki Kutatóközpont vezető tudósa. -vezérelt tudományos kutatóközpont.
Ezzel a Pitkänen-módszerrel mindkét folyamat azzal kezdődik, hogy egysejtű szervezetet táplálnak, hogy ehető (vagy ivható) terméket állítsanak elő. A fehérjetermelési folyamat hidrogén-oxidáló baktériumokkal kezdődik, amelyek energiaforrásként hidrogént használnak. A tudósok egy kávéscsésze méretű bioreaktorba helyezték a baktériumokat, vízzel és egy elektromos vízhasítóval. Az osztó a vizet hidrogénné és oxigénné hasítja; a baktériumok megemelik a hidrogént. A légkörből származó szénnel és kis mennyiségű hozzáadott „műtrágyával” (ammónia, foszfor és különféle szervetlen sók) kombinálva a végtermék egy száraz baktériumpor, amely körülbelül 50% fehérje, 25% szénhidrát és 25% zsír és nukleinsavak. A kutatók szerint felhasználható a jelenlegi formájában, vagy tovább feldolgozható tiszta fehérje előállításához. Jelenleg nagyon csekély ízű és textúrájú, mint a száraz élesztőhöz; a textúra megváltozhat, ha kissé eltérő mikrobákat használunk.
A kutatók következő lépése a fehérje előállításának folyamatának finomítása sokkal nagyobb mértékben. Ez magában foglalja az új reaktorok felépítését, a hatékonyság javítását és az energiaszintek beállítását a baktériumok lehető leggyorsabb növekedésének elősegítése érdekében.
Ha ez a méretnövelés sikeres, olyan élelmiszer-előállítási rendszert hozhat létre, amely nem támaszkodik a hagyományos mezőgazdasági folyamatokra. Ez a lehetőség rendkívül fenntartható is lehet - a kutatók szerint becsléseik szerint egy adott mennyiségű élelmiszer előállításához szükséges energiamennyiség szempontjából lényegesen hatékonyabb lehet a fotoszintézisnél, mint a fotoszintézisnél.
"Nem igényelhető szántóföld" - mondja Pitkänen. "Ezt megtehetjük sivatagi környezetben vagy más, a mezőgazdaság számára alkalmatlan helyen."
A munka egy ambiciózus projekt része, amelyet a finn kormány támogatta az innováció révén a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében. Pitkänen és csapata munkája a VTT Műszaki Kutatóközpont és a Lappeenranta Műszaki Egyetem közös erőfeszítése volt.
A projekt első fő célja a fehérje előállítása olyan nagy méretben, hogy állati takarmányként felhasználható legyen. Ily módon a takarmánynövények, például kukorica és széna termesztésére használt földterület fenntarthatóbb célokra, például fák ültetésére használható fel. Ez különösen fontos lehet olyan helyeken, ahol az értékes erdőket kivágják a szarvasmarhák számára, például a brazil esőerdőkben. A tudósok úgy gondolják, hogy a fehérje előállítása egy farm szállítótartály-szerű épületében történik, a lehető legkisebb lábnyom felhasználásával.
A bioreaktor (VTT) Útközben a tudósok remélik, hogy a fehérjét környezetbarát fehérjeforrásként lehet felhasználni az emberek számára. Úgy képzelik el a tofuhoz vagy a Quornhoz hasonló anyagot, amely egy fermentáción keresztül termesztett gombás proteinből készült húspótló. Elméletileg a mobil fehérjetermelő létesítményeket akár éhínséggel küzdő területekre is el lehet vinni, olcsó, egészséges táplálékot kínálva az éhező emberek számára. Sokkal mélyebben, a kutatók úgy látják, hogy a háztartási használatra munkalapi fehérjereaktorok készülnek.
Az új egysejtű szervezetekből történő élelmiszer-előállítás nem újdonság. Az emberek több száz vagy ezer éve fogyasztanak egysejtű fehérjét (SCP) - például a kék-zöld alga spirulina-t. A népesség növekedésével és a mezőgazdaságnak a környezetre gyakorolt hatásának növekedésével azonban az SCP-k előállítása olyan forrásokból, beleértve baktériumokat, élesztőt és gombákat, intenzív tanulmányok tárgyává vált. Az új-zélandi tudósok legfrissebb áttekintése szerint az SCP-k használata emberi táplálkozásnak mind előnyei, mind hátrányai vannak. Annak érdekében, hogy hasznos élelmiszertermék legyen, az adott SCP-nek genetikailag stabilnak, nagy hatékonyságúnak és ellenállónak kell lennie a finom pH-változásokkal és más környezeti feltételekkel szemben. Ugyancsak nehéz új fehérjeforrásokat eladni a nagyközönség számára - zárták le a kutatók. Más kutatások azt sugallják, hogy az SCP-k kevésbé minőségi fehérjeforrást jelentenek, mint az élelmiszerek, mint például a hús, és allergiás potenciállal rendelkeznek.
De ha ez az új termék sikeresnek bizonyul, akkor előnyei lehetnek más SCP-kkel szemben, mint például a spirulina, mivel szinte bármilyen környezetben képes ilyen kevés berendezéssel növekedni.
E lehetséges akadályok ellenére Pitkänen és kollégái optimizmusban élnek. Reméljük, hogy körülbelül egy évtized alatt készen áll a termék forgalomba hozatalára.
„Olyan sok négyzetet jelölne meg a fenntarthatósággal kapcsolatban” - mondja Pitkänen. Az emberi populáció növekszik, a CO2 szintje növekszik. Tehát valóban nagy kérdéseket tudna megoldani. ”
