Возьмите воду, углекислый газ и микробы, добавьте заряд электричества и немного времени, и вуаля: белок. Этот рецепт исходит от финских ученых, которые утверждают, что разработали методику приготовления пищи практически из воздуха.
Ну вроде. Пища представляет собой порошок из бактерий, которые живут на водороде. Это не совсем из воздуха, и сейчас требуется две недели, чтобы произвести один грамм. Вряд ли революция, о которой вы могли бы прочитать в заголовках.
Но исследователи говорят, что, если процесс производства можно расширить, это может быть дешевый способ кормить скот, освобождать землю для выращивания пищи для людей или сажать деревья, угнетающие углекислый газ. В дальнейшем это может быть даже мясной альтернативой для людей, хотя это вряд ли будет легко продать в меню.
«Это не так сильно отличается от производства пива, но при производстве пива вы, конечно, используете сахар в качестве сырья, но в этом случае мы используем водород», - говорит старший научный сотрудник Юха-Пекка Питкянен из Центра технических исследований Финляндии VTT, штат научно-исследовательский центр.
Под этим Питкянен подразумевает, что оба процесса начинаются с кормления одноклеточного организма с получением пищевого (или пригодного для питья) продукта. Процесс создания белка начинается с водородоокисляющих бактерий, которые используют водород в качестве источника энергии. Ученые помещают бактерии в биореактор размером с кофейную чашку вместе с водой и электрическим водоразделителем. Сплиттер расщепляет воду на водород и кислород; бактерия питается водородом. В сочетании с углеродом из атмосферы и небольшим количеством добавленных «удобрений» (аммиак, фосфор и различные неорганические соли), конечный продукт представляет собой сухой порошок бактерий, содержащий около 50 процентов белка, 25 процентов углеводов и 25 процентов жиров и нуклеиновые кислоты. Исследователи утверждают, что его можно использовать как есть или обрабатывать больше, чтобы получить чистый белок. Прямо сейчас у этого есть очень маленький вкус и структура, подобная сухим дрожжам; Текстура также может быть изменена, если используются немного другие микробы.
Следующим шагом для исследователей является усовершенствование процесса производства белка в гораздо большем масштабе. Это будет включать в себя строительство новых реакторов, повышение эффективности и регулирование уровней энергии, чтобы помочь бактериям расти как можно быстрее.
Если это расширение будет успешным, оно может создать систему производства продуктов питания, которая не опирается на традиционные сельскохозяйственные процессы. Он также обладает потенциалом высокой устойчивости - исследователи говорят, что его оценки показывают, что он может быть значительно более энергоэффективным, чем фотосинтез, с точки зрения количества энергии, необходимой для производства определенного количества пищи.
«Нам не нужны пахотные земли», - говорит Питкянен. «Мы можем сделать это в пустынной среде или в других местах, непригодных для сельского хозяйства».
Эта работа является частью амбициозного проекта, поддерживаемого правительством Финляндии, по сокращению выбросов углерода за счет инноваций. Питкенен и его команда работали совместно с Техническим исследовательским центром VTT и Технологическим университетом Лаппеенранты.
Первой основной целью проекта является производство белка в достаточно больших масштабах для использования в качестве корма для животных. Таким образом, земля, используемая в настоящее время для выращивания кормовых культур, таких как кукуруза и сено, может использоваться для более устойчивых целей, таких как посадка деревьев. Это может быть особенно важно в местах, где ценные леса вырубаются, чтобы освободить место для скота, например в бразильских тропических лесах. Ученые предполагают, что белок будет производиться в похожем на транспортный контейнер здании на ферме, используя как можно меньший след.
Биореактор (VTT) В будущем ученые надеются, что белок может быть использован в качестве экологически чистого источника белка для людей. Они предполагают наличие вещества, похожего на тофу или Quorn, заменитель мяса, изготовленный из грибкового белка, выращенного в процессе ферментации. Теоретически, мобильные предприятия по производству белка могут быть даже доставлены в районы голода, предлагая дешевый и здоровый источник пищи для голодающих. Гораздо дальше в этом направлении исследователи предполагают настольные белковые реакторы для домашнего использования.
Создание пищи из одноклеточных организмов не ново. Люди ели некоторые одноклеточные белки (SCP) - например, сине-зеленые водоросли спирулина - в течение сотен или тысяч лет. Но по мере роста населения и усиления воздействия сельского хозяйства на окружающую среду производство SCP из источников, включая бактерии, дрожжи и грибки, стало предметом интенсивного изучения. Недавний обзор исследований новозеландских ученых показывает, что использование SCP в качестве пищи для человека имеет как преимущества, так и недостатки. Чтобы быть полезным пищевым продуктом, данный SCP должен быть генетически стабильным, высокопродуктивным и устойчивым к незначительным изменениям pH и другим условиям окружающей среды. Исследователи пришли к выводу, что сложно продавать новые источники белка населению. Другие исследования показывают, что SCPs являются источником белка более низкого качества, чем пищевые продукты, такие как мясо, и потенциально могут быть аллергенными.
Но если этот новый продукт окажется успешным, он может иметь преимущества перед другими SCP, такими как спирулина, потому что он может расти с таким небольшим количеством оборудования практически в любой среде.
Несмотря на эти потенциальные барьеры, Питкянен и его коллеги настроены оптимистично. Они надеются, что продукт будет готов к продаже через десять лет или около того.
«Это отметит так много рамок, связанных с устойчивостью», - говорит Питкянен. Численность населения увеличивается, уровень СО2 увеличивается. Так что это действительно может решить большие проблемы ».
