Един ден от живота на микроба, който иска да замени пържолата ви

Може би вече имате любима марка бургер на растителна основа. И сте чели за учените, които се опитват да отгледат истинско месо в лаборатория. Но ако Кейтлийн Бекерс се справи, ще замените говеждото месо в яхнията си с поръсване с ферментирали микроби.

Учен по образование, Бекерс се наслаждавала на друг ферментирал продукт - бира - с приятели, когато й хрумнала идея. Защо да не използваме тази древна техника, за да се справим с едно съвременно предизвикателство: производството на достатъчно протеини за световното население, което ще достигне 9,8 милиарда души до средата на века - и то по бърз, достъпен и устойчив начин.

През 2021 г. тя съосновава MicroHarvest, за да направи точно това. Германската компания си е осигурила подкрепа от инвеститори, сред които Astanor Ventures и Happiness Capital, а тази година спечели наградата BloombergNEF Pioneers за иноватори в областта на климатичните технологии с голям потенциал.

"Възможностите са там, в природата", казва Бекерс.

Протеините са от решаващо значение за здравословното хранене, но производството на месо е дълъг и неефективен процес. За отглеждането и размножаването на едно теле или агне са необходими месеци, ако не и години, а за изхранването им - огромни площи от ценна земеделска земя. Освен това потребителите, загрижени за здравето, жестокостта и въздействието върху околната среда, все повече търсят алтернативи, щадящи планетата.

MicroHarvest е една от няколкото компании в начален етап на развитие, които изследват микроби, съществуващи в едноклетъчна форма, като потенциално решение. Микробите са широко разпространени в природата; те се срещат навсякъде - от полюсите до екватора, от планинските върхове до морското дъно, и вече са част от нашата диета. Хората използват бактерии от векове за производство на богати на хранителни вещества храни, включително кисело мляко, сирене, кефир и кимчи. Най-хубавото е, че те се размножават експоненциално при подходящи условия.

Базираният в Хамбург биотехнологичен стартъп твърди, че е открил формула, която ще му позволи да отглежда ферментирали микроби в промишлен мащаб.

"Ферментацията е невероятно ефективен процес, който позволява на протеините да растат много бързо - понякога удвояват размера си в рамките на часове, в сравнение с месеци или години при животните", казва Серен Кел, експерт, специализиран в областта на устойчивите протеини в Института за добра храна, организация с нестопанска цел.

Ферментиралият протеин може да се произвежда и в биореактор навсякъде и по всяко време, което облекчава напрежението между производството на храни и необходимостта от опазване на горите и намаляване на емисиите, които затоплят планетата.

Животновъдството е отговорно за около 15% от всички емисии на парникови газове, предизвикани от човека, отчасти защото преживните животни като кравите и овцете отделят метан. Ако светът замени 20% от говеждото месо с ферментирали заместители, това би могло да спаси половината от горите, които иначе биха били изсечени за отглеждане на едър рогат добитък, се посочва в проучване от 2022 г., публикувано от Nature.

"Проучването на различни подходи е важно, тъй като вероятно няма да има едно-единствено решение за задоволяване на глобалното търсене и предпочитанията на потребителите", казва Марк Търнър, заместник-ръководител на Училището по селскостопански и хранителни науки към Университета на Куинсланд в Австралия, който е основен производител на говеждо месо.

Ферментиралият протеин също има предимство пред конкурентите си от групата на алтернативните протеини: Макар че все още не може да наподоби конвенционалната пържола по текстура, вкус и вид, превръщането на чаена лъжичка бактерии в бурканче с готов за консумация протеин на прах изисква не повече от 24 часа.

Окончателният план на MicroHarvest е протеинът да стигне от фабриката до вилицата за броени часове. Но на първо място: компанията произвежда протеинов бустер за храна на риби и скариди.

Представяме ви един от най-бързите процеси за производство на протеини в света:

Процесът на ферментация започва с една-единствена чаена лъжичка бактерии. Микробите се изваждат от "клетъчна банка" - в този случай от фризер, настроен на -80 градуса по Целзий - и се поставят в стъклен биореактор, пълен с течна среда за поддържане на ферментацията. Бекерс не уточнява какви бактериални щамове използва стартъпът, но казва, че те са събрани от естествена среда, включително почва и вода.

Подобно на хората, които се нуждаят от храна, за да растат, микробите на MicroHarvest се хранят със захар, получена от селскостопански остатъци. Като регулират внасянето на хранителни вещества, температурата и нивото на киселинност и снабдяване с кислород в биореактора, учените дават възможност на микробите да се размножават по контролиран начин. Когато процесът започва, лабораторията в Хамбург е обгърната от остра миризма, напомняща на пивоварна.

Пет часа след като микробите са поставени в биореактора, те са готови за събиране. Учените отделят биомасата от течността, инактивират я с гореща вана и изпаряват излишната вода, преди да смелят остатъците в крайния продукт: Малък буркан с протеин на прах.

Бекерс казва, че нейният продукт съдържа до 70% протеини, което превъзхожда говеждото месо, което обикновено съдържа около една четвърт протеини. Компанията има за цел да продава праха като протеинов бустер на фабрики за производство на храна за водни организми и домашни любимци, преди да разшири предлагането си на доставчици на храни за хора.

Но всичко това не може да се случи, докато MicroHarvest не докаже своя потенциал. Тя изгражда малък пилотен обект в Португалия за вземане на проби от продукта. След като усъвършенства технологията си и преодолее регулаторните пречки, Бекерс казва, че ще започне масово производство на ферментирали протеини, вероятно още тази година.

"В света има толкова много микроби, които могат да произвеждат великолепни неща", казва Бекерс. "Използвали сме само няколко от тях в индустриалната биотехнология."

Още по темата

Какво ни казват микробите