Замената за месо на идните микроби е добар извор на протеини - спектар на наука
Диета: микробите можат да го хранат светот
Ги консумираме со утринскиот јогурт, со нашата придружна салата или со кул пиво од пченица: Безопасни, па дури и корисни бактерии и квасеци ги користеле луѓето во производството на храна уште од античко време. Бактериите на млечна киселина го закиселуваат јогуртот, пивскиот квасец го претвора шеќерот од јачмен слад во алкохол и бројни микроби се појавуваат на листовите. Во студија од 2008 година, нутриционистот Александар Хаслбергер откри дека растенијата од зелена салата се колонизираат во просек од 10 5 лактобацили на грам.
И цијанобактериите, исто така познати како микроалги, веќе долго време се дел од исхраната на човекот: во 16 век, домородците кои живееле во регионот на Мексико Сити во тоа време собрале микро алги од родот Спирулина од езерото Тескоко. И денес микроалгите сè уште се собираат, на пример од езерото Чад во Централна Африка, каде што микробите се сушат и се јадат како бисквити наречени „Дихе“.
Сега овие микроби се повеќе се во фокусот на истражувањето на исхраната. Бидејќи: Микробите, т.е. бактериите, квасецот, едноклеточните габи или алги, имаат висока содржина на протеини до 70 проценти во сувата материја. За споредба: говедското месо обезбедува околу 60 проценти протеини, јајцата 50 проценти. Микробниот протеин се нарекува „едноклеточен протеин“. Некои од микроорганизмите, исто така, формираат вредни незаситени масти (едноклеточно масло) и витамини, особено оние од семејството Б, за луѓето.
На микробите не им треба големо обработливо земјиште
За разлика од производството на месни или маслени растенија, за нив не е потребно големо обработливо земјиште, може да се одгледуваат во био резервоари. Таму тие брзо се размножуваат на сите видови отпадни материјали, како што се остатоци од прехранбената индустрија. Покрај тоа, тие понекогаш можат да ги врзуваат и разградуваат непожелните супстанции како што се јаглерод диоксид, азот (од ѓубриво) или метан (од кравски стомак) од воздухот.
Овие микроби влегуваат во игра затоа што околу 20 милијарди глобални граѓани ќе мора да бидат снабдени со доволно храна во 2050 година. Ова не може да се направи со сегашното земјоделство, кое се карактеризира особено со големи количини на животински протеини, но исто така и на палмино масло. На крајот на краиштата, потрошувачката на земјиште за одгледување храна за животни е огромна. Покрај тоа, има загуби на азот, емисии на стакленички гасови, голема потрошувачка на вода и губење на биодиверзитетот. Земјоделството е одговорно за околу 25 проценти од емисиите на стакленички гасови и 70 проценти од потрошувачката на слатка вода.
Некои научници, како што е Томас Линдер, микробиолог од Шведскиот универзитет во Упсала, веруваат дека микробите можат да помогнат да се направи храната поодржлива. Во позадина на трудот од 2017 година („Биоекономија за одржливо снабдување со протеини“), Советот за биоекономија исто така наведува микробиолошки протеини покрај мешунките и ин витро месото. Постојат две варијанти: Од една страна, микробите се користат како машина за производство и се охрабруваат да произведуваат протеини или маснотии во поголеми количини. Самите микроби не би се јаделе. Вака размислува американскиот почетен „Совршен ден“, кој произведува млеко без да доаѓа од кравата. Квасеците произведуваат млечни протеини казеин и протеин од сурутка.
Од друга страна, можете сами да ги соберете и јадете микробните клетки. Според Советот за биоекономија, протеинот е со висок квалитет, бидејќи има добар состав на аминокиселина сличен на животинскиот протеин. Сепак, клетките содржат многу нуклеински киселини, што е прилично нездраво за луѓето, бидејќи тие го зголемуваат нивото на урична киселина во крвта, а со тоа и ризикот од гихт. Затоа, микробната маса прво мора да се загрее, при што клетките се убиваат. Тогаш целата работа се меле за да се обезбеди сварливост на клеточните wallsидови.
Замени за микробиолошко месо веќе на пазарот
Всушност, на пазарот веќе постои замена за месо направено од микроби. Мицелиумот на габата Fusarium venenatum се обработува со скроб од јајце и компир и е достапен под името »Quorn«. Обезбедува протеини, влакна и малку маснотии.
Меѓутоа, кога храната се произведува од микроорганизми, мора да се земат предвид и здравствените ризици: „Овие вклучуваат алергени или токсини што можат да се појават за време на производството“, вели Линдер. На пример, некои микроби, како што се габички слични на конец и микроалги, може да формираат многу потентни токсини. Особено погодени се микро алгите кои се одгледуваат во отворени езерца. „Процесите на производство мора внимателно да се следат“, вели микробиологот.
Во зависност од видот на микробите, производствен објект би изгледал: Одгледување на таканаречени „хетеротрофни“ микроби, кои не можат да поправат СО2 од воздухот, потребни се органски подлоги, на пример. „Ако овие подлоги доаѓаат од растенија, потенцијалот за заштеда во однос на користењето на земјиштето не би бил толку голем“, вели Линдер. Алтернатива може да биде нова технологија на фиксирање на СО2 од воздухот за добивање хранливи материи како метан, метанол, мравја киселина или оцетна киселина.
Повеќе протеини, помалку потрошувачка на ресурси
Дека микробите сè уште имаат предности во однос на употребата на земјиштето, може да се заклучи од фабрика за добиточна храна која работи во Англија до 1980-тите. Бактеријата што го опслужуваше земјоделскиот сектор тука беше Methylophilus metylotrophus. Реакторот би испорачал четири до пет мегатони сув протеин од микробите на хектар. Приносот на култури на истото поле соја е само 3,3 тони грав протеин. Според студиите за проценка на животниот циклус од страна на Сергиј Сметана, научник од Германскиот институт за технологија на храна, од 2015 и 2018 година, производството на микопротеин, исто така, има подобри резултати од животинските алтернативи во однос на потрошувачката на обработливо земјиште и свежа вода.
Други микроорганизми, како што се цијанобактерии, од друга страна, се способни за фотосинтеза и „автотрофно“ се снабдуваат со СО2. Сепак, тие претежно се одгледуваат во големи езерца и затоа исто така трошат вреден простор. Истражувачите Тимо Шмит и Михаел Лакатос од Универзитетот во Кајзерлаутерн сакаат да го поправат ова. Во нивниот проект „Биофилм за следната генерација“, тие во моментов се обидуваат да одгледуваат микро алги на фасадите на куќите и на тој начин да поминат без никакво обработливо земјиште, како што објави неодамна „Зидојче цајтунг“. Theителите потоа можеа да ги берат и да ги јадат. Првиот резултат: фасадните култури користат 90 проценти помалку вода и 40 проценти помалку енергија отколку водните биореактори. Истражувачите развија „мини-фабрики“ кои се слични на радијаторите со пешкири и можат да се инсталираат како фасадни елементи. Но, Тимо Шмит признава: „Системите постојат, но сè уште не работат економски“.
Друг проблем што се јавува во производството на „едноклеточен протеин“: Азот исто така мора да биде достапен, бидејќи само неколку едноклеточни организми можат да го поправат од воздухот. Дански истражувачки проект едноставно ги користи отпадните води од постројките за третман на отпадни води за да се произведе протеински прав, кој освен азот обезбедува и многу фосфор. Биогасот од отпад од домаќинствата служи како извор на јаглерод.
Енергетскиот биланс сè уште близу до оној на свинското
Досега, сепак, сите системи за производство беа енергетски интензивни и затоа не мора да бидат подобри за климата. Микробниот протеин излегува прилично слабо со 5,8 килограми CO2 еквивалент. За споредба: производството на свинско месо има отпечаток на СО2 од 4 до 6 килограми. Сепак, Вили Верстрает, микробиолог од Универзитетот во Гент, смета дека обновливите извори на енергија како што се биогас, соларна енергија или енергија од ветер ќе ја намалат оваа вредност на 1,7 килограми еквивалент на СО2.
Производството на палмино масло е проблематично и од еколошка гледна точка. Тука микробите се тргуваат и како носители на надеж: истражувачи предводени од Крис Чак од Универзитетот во Бат го истражуваат квасецот Metschnikowia pulcherrima. Обично ги колонизира сите видови овошја како грозје или цреши, но и цвеќиња. Сепак, може да расте и на макро алги кои не се јадат од луѓето или едноставно на отпад, како што се отпад од дрво или органски отпад. Во зависност од подвидот, квасецот формира густо масло кое е слично на оној на дланката.
Футуролозите исто така предвидуваат дека микробите еден ден ќе играат важна улога. Американскиот тинк-тенк „Ретинк Х“, на пример, неодамна предвиде за 2030 година дека класичната месна и млечна индустрија ќе мора да се пресмета со големи финансиски загуби затоа што растителната или микробиолошката храна ќе добие огромни удели на пазарот.
Потрошувачот како проблем
Сепак, бидејќи се знае дека потрошувачите се чувствителни кога станува збор за јадење иновации како што се ин витро месо или инсекти, микробиолошкиот протеин најверојатно прво ќе се користи во поголем обем во индустријата за добиточна храна, смета шведскиот истражувач Линдер. Во аквакултурата во тилапија, околу 30 проценти од протеините можат да доаѓаат од спирулина без да влијаат на растот и здравјето на рибите или да ја променат бојата и вкусот на нивното месо.
Свињите, кокошките или рибите исто така можат да толерираат Methylococcus capsulatus како додаток на протеини. Истражувачите од Потсдамскиот институт за истражување на влијанието на климата во 2018 година ги пресметаа последиците од добивање од 10 до 19 проценти од добиточната храна од целиот свет, потребна од микроби до 2050 година: Ова би резултирало во заштеда од шест проценти во користењето на земјиштето, осум проценти во загуба на азот и седум проценти помалку емисии на стакленички гасови.
Застапниците на таканаречената синтетичка биологија веќе размислуваат чекор понатаму: Микробите многу лесно се манипулираат генетски. Тие можат да бидат програмирани така што да не формираат несакани супстанции. На пример, можно е да се произведе млеко без лактоза или да се стимулира производството на посакувани супстанции во мини-фабрики, на пример, со цел да се добијат повеќе незаситени масни киселини наместо заситените, кои првенствено се наоѓаат во животинска храна. Според американската почетна компанија „Нова жетва“, клеточното земјоделство може да произведе дури и волна, кожа или дрво во иднина. А, маслото од алги произведено во Бат може да се користи и како основна супстанца за козметика и средства за чистење или како биодизел.