Microbes and renewable energy turn carbon dioxide into edible protein — ABC Chemicals

Устойчивый способ производства белков для потребления человеком стал возможен благодаря умному двухстадийному биопроцессу

Microbes and renewable energy turn carbon dioxide into edible protein - ABC Chemicals

Ученые из Германии разработали биотехнологическую платформу, которая превращает ненужные ресурсы и возобновляемую энергию в пищевые белки. Команда заявляет, что система может быть расширена для обеспечения продовольственной безопасности для будущего населения Земли в 10 миллиардов человек.

Обеспокоенность по поводу благополучия животных и устойчивости выращивания мяса побуждает исследователей исследовать продукты, основанные на одноклеточном белке. «С изменением климата ясно, что мы не можем продолжать традиционное сельское хозяйство», — говорит Ларгус Ангенент из Университета Тюбингена.

Команда Angenent разработала систему, которая генерирует дрожжевую биомассу с массовой долей белка 40–50%. Двухступенчатый биопроцесс использует бактерии, Clostridium ljungdahliiдля превращения водорода и углекислого газа в ацетат через углерод-фиксирующий путь Вуда-Юнгдаля. Этот путь фиксации углерода является предпочтительным, поскольку он не вводит кислород и водород в один и тот же биореактор, что может быть проблемой безопасности.

Чистая культура Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи) во втором биореакторе превращает ацетат вместе с аммиаком и кислородом в пищевой белок для переработки в пищу. Рециркулированный аммиак может поступать из промышленных отходов или даже разбавлять мочу человека.

Другие процессы, генерирующие микробные белки, уже существуют, но должны питаться сахаром, поэтому все еще полагаются на сельское хозяйство. Использование возобновляемого электричества для разделения воды и снабжения процесса водородом и кислородом дает системе Angenent низкоуглеродистый след, который крайне необходим для производства продуктов питания.

«Эта работа показывает, что оригинальные, но технически простые альтернативы могут стать основой для обеспечения циркулярности в нашем обществе», — говорит Диана Соуза, эксперт по микробиологии и биотехнологии в Вагенингенском университете и исследованиях в Нидерландах. Она говорит, что это основано на многолетних фундаментальных исследованиях ацетогенов — микроорганизмов, которые используют древний путь для превращения углекислого газа и водорода в органические соединения, такие как кислоты и спирты. «Я взволнован перспективой, наконец, увидеть результаты многих ученых, работающих в этой области, в виде приложения, которое может оказать влияние на устойчивое общество».

Microbes and renewable energy turn carbon dioxide into edible protein - ABC Chemicals

«Подтверждение концепции, что этим путем можно красиво производить пищу для человека в форме обычных дрожжей S. cerevisiae«Это, безусловно, шаг вперед и надежда для планеты», — комментирует Вилли Верстраете, эксперт по управлению микробными ресурсами из Университета Гента в Бельгии.

Многие из нас ели или, по крайней мере, видели пищевые продукты, произведенные из одноклеточного белка, которые продаются под торговой маркой Quorn. В настоящее время это единственный коммерчески доступный одноклеточный белковый продукт для человека, который производится со скоростью 1,25 г / л / ч. Для производства промышленных количеств двухступенчатая система Angenent должна быть в 14 раз более производительной — пока команда достигла скорости всего 0,07 г / л / ч.

Одним из первых разделов для оптимизации является утилизация потерянного углекислого газа на второй стадии, так как только 25% этого углерода становится биомассой. «Большая часть углекислого газа, содержащегося на первом этапе двухфазного процесса, снова выделяется на втором этапе процесса выращивания дрожжей», — комментирует Верстрате. Тем не менее, Angenent говорит Мир химии, «Технология проведения этого эксперимента уже существует, и мы можем учиться у других компаний, таких как Quorn».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *