Solcelledrevne mikrober for å mate verden?

Mikrober har spilt en nøkkelrolle i maten og drikkene våre – fra ost til øl – i årtusener, men deres innvirkning på ernæringen vår kan snart bli enda viktigere. Verden står overfor økende matutfordringer ettersom den menneskelige befolkningen fortsetter å øke sammen med etterspørselen etter ressurskrevende animalske produkter. Dersom disse behovene utelukkende skal dekkes av konvensjonelt landbruk, vil miljøkostnadene være enorme. Et internasjonalt forskerteam ledet av en alumnus fra Göttingen University har nå vist at bruk av solcellepaneler for å produsere mikrobielt protein - som er rikt ikke bare på proteiner, men også på andre næringsstoffer - er mer bærekraftig, effektiv og miljøvennlig enn å dyrke konvensjonelle avlinger . Denne metoden bruker solenergi, land, næringsstoffer og karbondioksid fra luften.

Forskningen deres ble publisert iProceedings of the National Academy of Sciences.

Ved å bruke datasimuleringer direkte fra laboratorieresultater, modellerte forskerne store mikrobielle matproduksjonsanlegg, som bruker solenergi, luft, vann og næringsstoffer for å dyrke mikrober. Den proteinrike biomassen høstes og bearbeides, og det resulterende pulveret kan brukes som fôr til dyr, eller som mat til mennesker. Studien gjennomførte en analyse av energibehovet for hvert trinn, helt fra start til sluttprodukt, tatt i betraktning: elektrisitetsproduksjon (fra solcellepaneler), elektrokjemisk produksjon av energirikt substrat for mikrobene, mikrobedyrking, høsting , og behandle den proteinrike biomassen. Flere typer mikrober og vekststrategier ble sammenlignet for å identifisere de mest effektive.

Studien fant at for hvert kilo protein som produseres, krever solcelledrevne mikrober bare 10 % av landarealet sammenlignet med selv den mest effektive planteavlingen - soya. Studien beregnet at selv i nordlige klimaer med mindre solskinn, kan utbyttet av solcelledrevet mikrobiell mat langt utprodusere basisavlinger, samtidig som vann- og gjødselbruken blir minimal. Viktigere er at denne produksjonen også kan lokaliseres i regioner som ikke er egnet for jordbruk, for eksempel ørkener.

I tidligere forskning har proteinet fra denne typen mikrober vist gunstige effekter når det fôres til husdyr og er allerede produsert i stor skala i EU."Vi forventer at mikrobielt protein også vil være gunstig som et supplement til kostholdet vårt, siden det gir en høykvalitets proteinkilde sammensatt av alle essensielle aminosyrer, samt vitaminer og mineraler," forklarer førsteforfatter Dorian Leger, som utførte arbeidet i MPI of Molecular Plant Physiology mens han studerte ved Universitetet i Göttingen, sammen med kolleger fra Italia og Israel."Denne teknologien har potensial til å støtte matproduksjon samtidig som den forhindrer skade på miljøet. Dagens oppdrettsmetoder bidrar til forurensede økosystemer og utarmet vannreserver over hele verden."

For øyeblikket brukes 30-40 % av jordens's land til jordbruk, men én av ti mennesker er underernært. Leger sier,"Integrasjon av dyrking av næringsrike mikrober med fornybare energisystemer, som solcellepaneler, har potensialet til å produsere mer mat med mindre ressurser. Dette kan frigjøre enorme mengder landbruksareal, og i tillegg forhindre ytterligere ødeleggelse av naturlige økosystemer og dermed gi et verdifullt bidrag til bevaring og bærekraft samtidig som det fremmer mattilgjengelighet globalt."

Historiekilde:

Materialerlevert avUniversitetet i Göttingen.Merk: Innhold kan redigeres for stil og lengde.