Ученые из Германии создают белок и витамин B9 из дрожжей с использованием чистой энергии - революционный метод производства пищевых добавок.

Ученые из Германии теперь имеют возможность получать белок и витамин B9 из пекарских дрожжей, кормя их только водородом, кислородом и CO2. Новая технология, описанная в журнале Trends in Biotechnology, использует возобновляемую энергию для создания устойчивых и питательных альтернативных источников белка, которые в будущем могут стать частью нашего рациона. Сообщает об этом издание Cell Press.

«Это процесс ферментации, аналогичный процессу приготовления пива, однако вместо сахара мы предоставляем микроорганизмам газ и ацетат. Мы знали, что дрожжи могут самостоятельно производить витамин B9 с использованием сахара, но не были уверены, смогут ли они делать то же самое с помощью ацетата», - рассказывает автор данного исследования, Ларгус Ангенент из Тюбингенского университета в Германии.

«Мы приближаемся к населению Земли в 10 миллиардов человек, и с учетом изменения климата и ограниченных земельных ресурсов будет все сложнее производить достаточное количество пищи. Одним из решений является производство белка в биореакторах с использованием биотехнологий, что открывает новую эпоху в сельском хозяйстве и пищевой промышленности», - поясняет ученый.

Команда исследователей разработала двухступенчатую систему биореактора, которая производит дрожжи, богатые белком и витамином B9. Этот витамин, также известный как фолат, необходим для роста клеток и обмена веществ в организме. На первом этапе бактерия Thermoanaerobacter kivui преобразует водород и CO2 в ацетат - основу для производства уксусной кислоты.

На втором этапе пекарские дрожжи, или Saccharomyces cerevisiae, питаются ацетатом и кислородом, чтобы производить белок и витамин B9. Водород и кислород могут быть получены путем разложения воды с использованием электричества, произведенного чистыми источниками энергии, например, ветряными мельницами.

Исследователи выяснили, что дрожжи, питающиеся с помощью ацетата, производят примерно столько же витамина B9, сколько и те, которые питаются сахаром. Всего 6 граммов сухих дрожжей удовлетворяют суточную потребность в этом витамине. Уровень витамина был измерен группой исследователей под руководством Михаэля Рихлика в Техническом университете Мюнхена, Германия.

Что касается белка, то его уровень в дрожжах превышает уровень в говядине, свинине, рыбе и чечевице. Восьмидесяти пяти граммов сухих дрожжей достаточно, чтобы удовлетворить 61% суточной нормы белка, в то время как говядина, свинина, рыба и чечевица удовлетворяют только 34%, 25%, 38% и 38% потребности соответственно.

Однако для безопасного потребления дрожжи требуется предварительная обработка, чтобы устранить соединения, которые могут увеличить риск заболевания подагрой при чрезмерном употреблении. Даже после обработки дрожжи по-прежнему удовлетворяют 41% суточной потребности в белке, что сравнимо с традиционными источниками белка.

Эта технология решает несколько глобальных проблем: охрану окружающей среды, продовольственную безопасность и общественное здравоохранение. Биореактор, работающий на чистой энергии и с использованием CO2, снижает выбросы углерода при производстве пищевых продуктов и позволяет сократить потребность в новых сельскохозяйственных угодьях.

Ларгус Ангенент подчеркивает, что разработка этой технологии не приведет к устранению фермеров. Напротив, она поможет фермерам сконцентрироваться на устойчивом производстве сельскохозяйственных культур. Дрожжи, созданные командой исследователей, также могут помочь развивающимся странам преодолеть проблему нехватки пищи и дефицита питательных веществ.

Однако перед тем, как эта технология сможет стать альтернативой белку в продуктовом отделе, необходимо выполнить ряд задач: оптимизировать и расширить производство, изучить безопасность пищевых продуктов, провести технический и экономический анализ и оценить потребительский спрос.

«Возможность производить витамины и белки с высокой эффективностью, без земельных ресурсов, вызывает восторг. Полученный продукт является вегетарианским/веганским, не содержит генетически модифицированных организмов и имеет устойчивые свойства, что может заинтересовать потребителей», - заключил Ангенент.

Источник: Cell Press. На фото вы видите экспериментальную установку. Автор фото: Лиза Шмитц.