Hrana viitorului: biscuiţi comestibili din PET-uri reciclabile. Soluția neobișnuită la care lucrează…

„Biscuiți din PET-uri”
sună ca o idee desprinsă dintr-un film SF, dar cercetătorii au găsit o metodă
prin care deșeurile de plastic pot fi transformate în ingrediente alimentare.

O echipă de
cercetători pare pe cale să găsească o soluție pentru două dintre marile probleme cu
care se confruntă omenirea: poluarea provocată de plastic și lipsa resurselor
alimentare. Ideea lor este la fel de neobișnuită pe cât pare de simplă: să
transforme PET-urile și deșeurile agricole în ingrediente care pot fi folosite
pentru producerea hranei.

Cercetătorii de la
Southern Illinois University Carbondale au modificat genetic mai multe tulpini
de drojdie, inclusiv drojdie de panificație, pentru ca microorganismele să
poată transforma molecule provenite din plastic în proteine, grăsimi, vitamine
și compuși aromatici. Din aceste ingrediente au fost creați, cu ajutorul unei
imprimante 3D, biscuiții numiți „µBites”.

Proiectul a fost
dezvoltat, în parte, în cadrul programului NASA Deep Space Food Challenge, care
urmărește găsirea unor metode prin care astronauții să își poată produce hrana
în timpul misiunilor spațiale de lungă durată. Dacă aprovizionarea de pe Pământ
devine dificilă sau imposibilă, orice resursă disponibilă la bord ar putea
deveni importantă, astfel că sunt căutate soluţii în acest sens.

Cum ajunge un PET biscuţi
comestibili

Cercetătorii au
pornit de la PET, unul dintre cele mai folosite tipuri de plastic pentru
recipientele de apă și băuturi răcoritoare. Materialul este bogat în carbon,
iar carbonul se regăsește și în alimente, spun specialiştii. Provocarea este să
transformi moleculele complexe din plastic în compuși pe care microorganismele
îi pot utiliza.

„Încercam să dezvoltăm tehnologii pentru valorificarea
plasticului, astfel încât să obținem produse cu o valoare mai mare. Ne-am
gândit: de ce să nu ne concentrăm pe producerea hranei? Pentru că plasticul
este carbon, iar hrana este carbon”, a declarat profesorul Lahiru Jayakody de la Southern Illinois University
Carbondale, pentru sciencedaily.

În loc să se bazeze
doar pe reacții chimice, echipa a apelat la microorganisme. Înainte de a ajunge
la drojdie, însă, PET-urile, tulpinile și frunzele de porumb și alte resturi de
biomasă trebuie descompuse.

Cercetătorii folosesc
în acest scop o tehnică numită dizolvare hidrotermală oxidativă. Procesul
combină apa și oxigenul la temperaturi și presiuni ridicate și descompune
materialele rezistente în molecule mai simple, pe care microorganismele le pot
folosi.

„Microorganismele sunt foarte ingenioase. Așa că folosim
proprietățile lor pentru a rezolva problemele pe care tot noi le-am creat”, a explicat Lahiru Jayakody.

Ingredientul principal: drojdia modificată genetic

Abia după această
etapă intră în scenă drojdia modificată genetic. Cercetătorii au „programat”
mai multe tulpini de drojdie pentru a utiliza moleculele provenite din plastic
și din resturile agricole și pentru a le transforma în substanțe folositoare.

Care este cea mai periculoasă substanță chimică din lume. Rezultatul cercetătorilor este surprinzător

În acest fel pot fi
obținute proteine, grăsimi și acizi, dar și alte ingrediente care pot
îmbunătăți produsul final. Cercetătorii au reușit, de exemplu, să creeze o
tulpină de drojdie care produce aromă de vanilie din biomasă vegetală.

O altă tulpină poate
utiliza etilenglicolul rezultat din descompunerea PET-ului pentru a produce
betacaroten, pe care organismul uman îl poate transforma ulterior în vitamina
A.

„Folosim microorganismele pentru a transforma biscuitul
într-un produs mai atractiv și mai ușor de acceptat de consumatori”, spune Sandhya Jayasekara, cercetătoare implicată în
proiect.

Cum sunt făcuți
biscuiții din PET-uri

Ingredientele
obținute cu ajutorul microorganismelor nu ajung direct din PET în aluat. După
procesarea deșeurilor și transformarea moleculelor de către drojdie,
cercetătorii combină ingredientele rezultate cu fibre, amidon și un îndulcitor.

Amestecul este apoi
introdus într-o imprimantă 3D, care îi dă forma unor biscuiți de mici
dimensiuni, denumiți „µBites”(„microbites”).

Deocamdată, proiectul
nu a ajuns la etapa degustării oficiale. Cercetătorii așteaptă aprobările
necesare pentru a putea realiza testele de gust. Participanții au evaluat până
acum biscuiții după miros, iar cei mai mulți au spus că ar fi dispuși să îi
mănânce dacă s-ar afla într-o situație în care resursele de hrană ar fi
limitate.

Datele disponibile
indică, însă, faptul că biscuiții sunt siguri pentru consum, dar testele
oficiale vor putea începe abia după obținerea aprobărilor instituționale.

Cercetările sunt
finanţate de NASA

NASA a finanțat
cercetarea tocmai pentru că o astfel de tehnologie ar putea fi utilă în locuri
unde aprovizionarea cu alimente este complicată. O misiune spațială de lungă
durată este unul dintre cele mai evidente exemple.

Dar cercetătorii nu
se gândesc numai la spațiu. Tehnologia ar putea fi folosită și în submarine sau
în zone afectate de dezastre naturale, unde transportul unor cantități mari de
alimente poate fi dificil. Pe termen mai lung, ea ar putea deveni utilă
inclusiv pentru viitoarele așezări umane de pe Lună sau Marte.

Miza este însă mai
mare. Cercetătorii văd în această tehnologie o posibilă modalitate de a aborda
simultan două probleme care devin tot mai greu de ignorat: cantitatea uriașă de
deșeuri din plastic și presiunea tot mai mare asupra resurselor alimentare.

„Cererea globală de alimente este estimată să crească cu
35-56% până în 2050, iar aproximativ 30% din populația lumii va fi expusă
riscului de foamete în viitor. Cred că modalitatea de a aborda această problemă
este folosirea microorganismelor”, conchide cercetătorul.

Cercetarea a fost
finanțată prin programul NASA Deep Space Food Challenge și printr-un grant
CAREER acordat de National Science Foundation.