Futurisztikus újrahasznosítás: Szén-dioxidból ehető fehérje

Az éghajlatváltozás és a népességnövekedés jelentős veszélyt jelent a globális élelmezésbiztonságra. Az szén-dioxid légköri felhalmozódása pedig tovább erősíti a klímaváltozást. Hát üssünk akkor két legyet egy csapásra. Németországi kutatók forradalmi módszert fejlesztettek ki, amely megújuló energia felhasználásával a szén-dioxidot (CO2) fehérjévé és alapvető vitaminokká alakítja át. Ez az innovatív megközelítés nemcsak az élelmiszer-fenntarthatóság fokozását ígéri, hanem egyúttal méretezhető megoldást is kínál az egyre növekvő népesség táplálására.

Sör helyett erjesszünk fehérjét

Szén-dioxidból ehető fehérje

Ennek az élvonalbeli technológiának a középpontjában egy olyan folyamat áll, amely a sörfőzésre emlékeztet, de futurisztikus csavarral. Az erjesztési folyamat alkalmazásával a tudósok olyan módszert dolgoztak ki, amelyben a mikrobákat a hagyományos cukrok helyett gázzal és acetáttal táplálják.

“Ez az erjesztési folyamat hasonló ahhoz, ahogyan a sörkészítés történik, de ahelyett, hogy cukrot adnánk a mikrobáknak, gázt és acetátot adunk nekik” – magyarázza Largus Angenent a Tübingeni Egyetemről, az áttörés egyik vezető kutatója.

Az eljárás a hidrogén, az oxigén és a CO2 segítségével táplálja a mikrobákat, amelyek ezt követően fehérjét és B9-vitamint termelnek. Történelmileg ismert volt, hogy az élesztő cukorból szintetizálja a B9-vitamint, de nem volt világos, hogy ugyanezt el lehet-e érni az acetáttal.

“Azt tudtuk, hogy az élesztőgombák képesek a B9-vitamint cukorral önmagukban előállítani, azt azonban nem tudtuk, hogy ugyanezt meg tudják-e tenni acetáttal”– teszi hozzá Angenent.

Globális kihívások kezelése a biotechnológiával

Mivel a világ népessége közelít a 10 milliárdhoz, a hagyományos mezőgazdasági gyakorlatokra óriási nyomás nehezedik. A földkészletek kimerülőben vannak, és az éghajlatváltozás hatásai egyre súlyosabbak. A növekvő élelmiszerigény kielégítéséhez elengedhetetlenek az innovatív megoldások. Angenent és csapata olyan alternatívát javasol, amely a fehérjék bioreaktorokban, biotechnológiai módszerekkel történő termesztését foglalja magában, ahelyett, hogy a hagyományos növénytermesztésre támaszkodna az állatállomány takarmányozására. Az egyik alternatíva a fehérjék bioreaktorokban történő termesztése biotechnológiai módszerekkel, ahelyett, hogy növénytermesztéssel etetnénk az állatokat. Ez sokkal hatékonyabbá teszi a mezőgazdaságot, jegyzi meg Angenent.

A bioreaktor rendszer: A kétlépcsős innováció

A csapat egy kifinomult, kétlépcsős bioreaktor-rendszert tervezett fehérjével és B9-vitaminnal dúsított élesztő előállítására. A kezdeti fázisban a Thermoanaerobacter kivui baktérium hidrogént és CO2-t alakít át acetáttá, az ecetben általánosan megtalálható alapvető vegyületté. A következő fázisban a Saccharomyces cerevisiae élesztő, amelyet szélesebb körben pékélesztőként ismernek, acetátot és oxigént fogyaszt, hogy fehérjét és B9-vitamint termeljen.

Tiszta energia: A folyamat mögött álló erő

Az egész folyamatot megújuló energiaforrások, például szélmalmok hajtják. Ezek a források a szükséges hidrogént és oxigént a vízmolekulák elektrolízis útján történő megosztásával állítják elő. Ez a módszer biztosítja, hogy a fehérje előállítása nem csak hatékony, hanem környezetbarát is, így igazodik a globális fenntarthatósági célokhoz.

Ígéretes eredmények és jövőbeli lehetőségek

Az innovatív módszer eredményei rendkívül ígéretesek. Az acetáttal táplált élesztő majdnem ugyanannyi B9-vitamint termelt, mint cukorral táplált társa, ami bizonyítja a módszer hatékonyságát és termelékenységét. Mindössze hat gramm (0,4 evőkanál) szárított élesztő képes jelentős mennyiségű szükséges fehérjét és vitamint biztosítani, ami rávilágít arra, hogy ez a technológia jelentősen hozzájárulhat a fenntartható élelmiszertermeléshez.

Azáltal, hogy a CO2-t egy teljes egészében megújuló energiával működő folyamat révén értékes fehérjékké és vitaminokká alakítják át, ez az innovatív módszer ígéretes utat kínál a globális élelmiszerellátás jövőjének biztosításához.