Keks od plastike? Zvuči nevjerovatno, ali američki naučnici već rade na tome

Plastika je vjerovatno posljednji sastojak koji bi većina ljudi očekivala pronaći u receptu za keks. Ipak, američki naučnici rade upravo na tome – razvijaju tehnologiju kojom se plastični i poljoprivredni otpad pretvara u sastojke od kojih se mogu praviti jestivi proteinski kolačići.

Tim istraživača sa Univerziteta Southern Illinois Carbondale (SIU) programirao je kvasce da sirovine dobijene iz plastičnog i poljoprivrednog otpada pretvaraju u proteine, vitamine, masti, kiseline i molekule koji se koriste za proizvodnju aroma.

Od tih sastojaka napravili su male proteinske kolačiće nazvane µBites.

Iako je tehnologija još u fazi razvoja, istraživači smatraju da bi jednog dana mogla imati mnogo širu primjenu – od smanjenja količine plastičnog otpada do proizvodnje hrane u uslovima u kojima je teško doći do svježih namirnica.

Rezultate istraživanja tim predstavlja na jesenskom sastanku Američkog hemijskog društva (ACS) u Chicagu, koji se održava od 23. do 27. augusta, u okviru simpozija posvećenog istraživanjima iz biohemije i hemijske biologije.

Od plastične boce do sastojka za hranu

Istraživanje je dio projekta koji vodi NASA, a čiji je cilj razvoj novih načina proizvodnje hrane u okruženjima sa ograničenim resursima. Poseban fokus je na budućim misijama u dubokom svemiru, gdje dopremanje hrane sa Zemlje predstavlja veliki izazov.

„Pokušavali smo razviti tehnologije za iskorištavanje plastike i pretvaranje otpada u proizvode veće vrijednosti. Pomislili smo: zašto se ne bismo usmjerili na proizvodnju hrane? Plastika sadrži ugljik, a hrana također sadrži ugljik“, objasnio je vanredni profesor Lahiru Jayakody.

Jedan od ključnih materijala u procesu je polietilen-tereftalat, poznatiji kao PET. Riječ je o plastici koja se masovno koristi za proizvodnju boca za vodu i bezalkoholna pića.

PET je bogat ugljikom, zbog čega istraživači smatraju da može poslužiti kao sirovina za proizvodnju novih materijala, uključujući određene sastojke hrane.

Umjesto da se oslanjaju isključivo na složene hemijske procese, naučnici su odlučili iskoristiti mikroorganizme.

„Mikroorganizmi su veoma sposobni. Zato koristimo njihove osobine kako bismo riješili probleme koje smo sami stvorili“, kazao je Jayakody.

Kvasac kao mala biološka fabrika

Kvasci se već decenijama koriste kao svojevrsne biološke fabrike za proizvodnju različitih molekula. Naučnici su ih, između ostalog, uspjeli programirati za proizvodnju inzulina.

Jayakody i njegova saradnica Sandhya Jayasekara primijenili su sličan princip.

Programirali su različite vrste kvasaca, uključujući pekarski kvasac, tako da koriste materijale dobijene iz plastike i poljoprivrednog otpada i pretvaraju ih u nove sastojke hrane.

Proces počinje PET plastikom, ostacima biljaka poput stabljika i listova kukuruza te drugom biomasom.

Ti materijali se najprije obrađuju metodom oksidativnog hidrotermalnog rastvaranja. U procesu se koriste voda i kisik pri visokim temperaturama i pritisku kako bi se složeni materijali razgradili na manje komponente koje mikroorganizmi mogu iskoristiti.

Nakon toga na scenu stupaju programirani kvasci. Oni dobivene sirovine pretvaraju u proteine, masti, kiseline i druge komponente.

Na kraju se dodaju vlakna, škrob i zaslađivač, a smjesa se pomoću 3D printera oblikuje u male proteinske kolačiće.

Rezultat su upravo µBites.

Jesu li ljudi spremni pojesti keks od plastike?

Iako sam naziv projekta zvuči pomalo neugodno, istraživači tvrde da dosadašnji rezultati pokazuju da su µBites sigurni za konzumaciju.

Ipak, postoji važna prepreka – ukus još nije zvanično testiran.

Tim trenutno čeka institucionalno odobrenje za provođenje testiranja okusa. Do sada su učesnici istraživanja pozitivno ocijenili aromu proizvoda, a većina je kazala da bi bila spremna jesti ovakve kekse u situacijama u kojima su resursi za proizvodnju hrane veoma ograničeni.

Naučnicima, međutim, nije cilj napraviti proizvod koji će ljudi jesti samo zato što moraju.

Žele da µBites jednog dana budu dovoljno ukusni i privlačni da ih potrošači požele jesti i izvan kriznih situacija.

Jayasekara zato razvija nove sojeve kvasaca koji mogu proizvoditi dodatne sastojke.

Pekarski kvasac sada može proizvoditi aromu vanilije iz biljne biomase, dok drugi soj može etilen-glikol iz PET plastike pretvoriti u beta-karoten. Organizam beta-karoten može pretvoriti u vitamin A.

„Koristimo mikroorganizme kako bismo kolačić razvili u privlačniji proizvod prilagođen potrošačima“, rekla je Jayasekara.

Keks koji bi jednog dana mogao stići na Mars

Istraživači sada žele pomoću mikroorganizama proizvesti još veći dio sastojaka potrebnih za µBites, uključujući škrob, vlakna i zaslađivače.

Ako u tome uspiju, ovakva tehnologija mogla bi imati primjenu daleko izvan laboratorije.

Jedna od mogućih primjena su područja pogođena prirodnim katastrofama, gdje je dopremanje hrane otežano. Tehnologija bi mogla biti zanimljiva i za podmornice, ali i za buduće svemirske misije.

Na Mjesecu ili Marsu, gdje će svaka dodatna zaliha hrane značiti dodatnu masu koju treba transportovati sa Zemlje, mogućnost proizvodnje hrane iz otpada mogla bi biti posebno vrijedna.

Jayakody vjeruje da bi proizvod za nekoliko godina mogao biti spreman za širu upotrebu.

Iza projekta stoji i mnogo veći problem. Istraživači upozoravaju da će globalna potražnja za hranom do 2050. godine značajno porasti, dok će veliki dio svjetske populacije i dalje biti izložen riziku od gladi.

Zbog toga smatraju da mikroorganizmi mogu postati jedan od načina da se dio otpada pretvori u korisne resurse.

Za sada, međutim, ostaje pitanje koje će mnogima vjerovatno biti najvažnije:

Biste li zaista pojeli keks za koji znate da je dio njegovih sastojaka nekada bio plastična boca?