Исследователи, возможно, решили три проблемы одним выстрелом — или скорее одним печеньем.
Команда представила µBites (произносится «микробайтс»), съедобные печенья, изготовленные из дообработанного пластика, на осенней встрече Американского химического общества в Чикаго. Они создали лакомства, запрограммировав микробы превращать пластик и сельскохозяйственные отходы в белки и ароматические молекулы, добавив некоторые традиционные пищевые ингредиенты и затем распечатывая печенья на 3D-принтере. Эти инновационные снеки однажды могут пригодиться во время пилотируемых дальних космических миссий или в зонах бедствий, а также помочь в борьбе с голодом в мире.
«Когда астронавт летит на Марс, ему приходится выживать в экстремальных условиях», — говорит Лахиру Джаякодди, микробиолог из Университета Южного Иллинойса в Карбондейле, работавший над исследованием. «Кругосветный полет занимает три года. Нужно использовать всё, что у тебя есть». Джаякодди и его коллеги придумали печенья как способ питания будущих марсианских астронавтов в рамках конкурса NASA Deep Space Food Challenge, а свою начальную технологию они описали ранее в журнале Trends in Biotechnology.
Процесс включает использование воды и кислорода при повышенной температуре и давлении для превращения углеродсодержащих отходов, включая ПЭТ-бутылки и биомассу вроде стеблей кукурузы, в более мелкие молекулы. Затем генетически модифицированные микробы, в частности разные штаммы дрожжей, поедают эти фрагменты и превращают их в питательные вещества, включая белки, жиры и кислоты. Добавление клетчатки, крахмала и подсластителя в смесь приводит к образованию тестообразной массы, которую можно экструдировать через 3D-принтер — и вуаля: свежеотпечатанные богатые белком печенья.
Быстрый факт: другие проекты Deep Space Food Challenge Ранее в одном из этапов конкурса агентства отобрали несколько десятков команд для разработки идей питания астронавтов на дальних перелетах. Среди решений были проекты по получению белка через газовую ферментацию и разработка хлеба, готового к выпечке, упакованного в многофункциональный пластиковый пакет. Но представленные на конференции образцы пошли дальше.
С тех пор Сандхья Джаясекара, микробиолог из того же университета, запрограммировала дрожжи так, чтобы они преобразовывали разложенный пластик и сельскохозяйственные отходы в ещё больше ингредиентов для печенья. Теперь микробы способны синтезировать ванилин — химическое соединение, дающее вкус и аромат ванили — а также бета-каротин, питательное вещество, содержащееся в моркови и других овощах и фруктах, которое организм превращает в витамин A. «Мы используем микробы, чтобы сделать печенье более привлекательным и удобным для потребителя», — говорит Джаясекара, представлявшая исследование на конференции.
Готовы ли потребители к такому виду пищи — открытый вопрос. Ванильный вкус может быть недостаточен, чтобы преодолеть отвращение к пластику, тем более что всё больше исследований выявляет микропластик в организме человека, хотя учёные пока не уверены в потенциальных последствиях для здоровья. Тем не менее, важно отметить, что люди не едят сырой пластик, подчеркивает журналист Forbes Мэри Уитфилл Роэлффс в радиоинтервью: пластик разлагают на питательные молекулы, которые затем входят в состав пищи. При этом даже сама мысль о пластиковом происхождении ингредиентов отпугивает: «Я думаю, что если бы я оказался в зоне бедствия и больше ничего не было бы есть, я бы его съел, но я не уверен, что купил бы это вместо обычного печенья», — говорит один из комментаторов.
На данный момент никто не ест эти печенья. По данным исследователей, µBites безопасны для употребления, но команда ещё должна получить институциональное разрешение на проведение дегустаций. Пока что участники лишь нюхали распечатанные изделия, которые, по их отзывам, приятно пахли. Большинство из них сказали, что стали бы потреблять µBites в условиях ограниченных ресурсов.
Джаякодди надеется, что печенья будут готовы к массовому потреблению в ближайшие годы и что они однажды смогут помочь сократить проблему голода в мире. «Мировой спрос на продовольствие ожидается существенно вырастет, и значительная часть населения может оказаться под угрозой голода в будущем», — говорит он. «На мой взгляд, способ справиться с этим — использовать микробы».
Не все в научном сообществе убеждены в практической ценности подхода. Джейсон Халлетт, химик из Имперского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, считает, что идея вряд ли будет иметь значимое применение, особенно в контексте борьбы с загрязнением пластиком. «Мы производим сотни миллионов тонн пластиковых отходов в год. Вы не превратите всё это в печенье», — говорит он, добавляя, что это не решение кризиса пластиковых отходов и что коммерческая реализация маловероятна: «Мы не будем есть печенья из пластика».
Стивен Уоллес, химик из Университета Эдинбурга, также не участвовавший в проекте, высказался более дипломатично: «Это захватывающий демонстрационный пример того, чего может достичь биологическое апсайклингование», — но при этом отметил, что остаются важные вопросы безопасности, масштабируемости и общественного принятия.
(Автор статьи — внештатный журналист и трилингв, чьи материалы публиковались в различных изданиях.)