Как пластик превращают... в еду с помощью дрожжей
Нет, то не фантастика и не нейрослоп. А кейс с крупной отраслевой выставки в США. Как вообще возник такой проект, кому и для чего он нужен? Читайте!
🔥 Еще больше полезной информации о продуктах и технологиях — в моем канале
Что придумали исследователи
Пластиковая бутылка, кукурузные стебли и дрожжи – не самый очевидный набор ингредиентов для печенья. Но именно из такого сочетания исследователи собрали прототип продукта, который должен показать, как отходы можно превратить в источник пищевых компонентов.
Проект возник из задачи, которая на первый взгляд вообще не связана с переработкой пластика: как производить еду в условиях, где привычного сырья почти нет?
Команда из Университета Южного Иллинойса в Карбондейле разработала систему, в которой микроорганизмы превращают соединения из пластиковых и растительных отходов в компоненты будущего пищевого продукта.
В основе лежит PET — полиэтилентерефталат, из которого делают, например, бутылки для воды и напитков. Но непосредственно скормить дрожжам кусок пластика невозможно. Сначала его нужно превратить в более простые соединения. Для этого исследователи используют процесс oxidative hydrothermal dissolution. Пластик и растительное сырье обрабатывают водой, кислородом, высокой температурой и давлением. В результате сложные материалы распадаются на более мелкие молекулы, которые уже могут использовать микроорганизмы.
Дальше начинается собственно биологическая часть процесса. Полученное сырье поступает к специально подобранным штаммам дрожжей, которые используют содержащийся в нем углерод и превращают его в нужные биомолекулы.
Зачем понадобилось несколько видов дрожжей? Исследователи используют не один универсальный микроорганизм, а консорциум из нескольких видов дрожжей: Saccharomyces boulardii, S. cerevisiae и Rhodosporidium toruloides.
Причина проста: разные микроорганизмы умеют делать разные вещи. Один штамм можно настроить на производство белковой биомассы, другой — на создание определенного пищевого компонента, третий — на переработку конкретного соединения из отходного сырья.
Такой подход больше напоминает производственную линию, где каждый микроорганизм выполняет свою операцию, чем попытку найти одну «супердрожжевую» клетку, которая делает всё сразу.
Что именно научились получать?
На этом этапе история становится интереснее, чем просто «дрожжи едят пластик».
Исследователи уже научили штамм S. cerevisiae производить ванилин из феруловой кислоты, получаемой из растительной биомассы. То есть микроорганизм превращает соединение из растительных отходов в молекулу, отвечающую за ванильный аромат.
Другой штамм — R. toruloides — после адаптации научился эффективнее использовать этиленгликоль, полученный из PET, в качестве источника углерода и производить из него β-каротин. Организм человека может превращать β-каротин в витамин A.
Получается довольно необычная цепочка: пластиковая бутылка может стать источником углерода для микроорганизма, а тот уже использует этот углерод для производства молекулы, которая становится компонентом пищевого продукта.
Исследователи объединили полученную дрожжевую биомассу с произведенными микроорганизмами ингредиентами и создали прототип продукта µBites.
Это белковое печенье, сформированное с помощью 3D-печати. В его основу входят компоненты, полученные из растительного сырья и пластиковых отходов, а микроорганизмы дополнительно производят вещества, которые отвечают за вкус, аромат и питательную ценность.
Пока это именно прототип, а не новый продукт на полке супермаркета.
Почему вообще делать еду из отходов?
Первоначально проект развивался в рамках NASA Deep Space Food Challenge. Для космических миссий проблема еды выглядит совсем иначе, чем на Земле.
Если человек находится далеко от Земли месяцами или годами, невозможно постоянно доставлять ему продукты. Поэтому интерес представляют системы, которые могут максимально эффективно использовать имеющиеся ресурсы и производить новые продукты из отходов.
В таком контексте пластиковая упаковка и растительные остатки перестают быть просто мусором. Они становятся источником углерода, который можно переработать и снова включить в производственный цикл.
Но этим применение не ограничивается.
Где это может применяться и какие продукты можно создавать?
Самый очевидный сценарий — системы с ограниченным доступом к сырью. Это могут быть длительные космические миссии, подводные лодки, удаленные территории или чрезвычайные ситуации, когда доставка продуктов затруднена.
В таких условиях локальная биофабрика могла бы получать сырье из доступных отходов и превращать его в пищевые компоненты, а не просто утилизировать их.
Причем потенциально речь идет не только о белковом печенье. Уже сейчас исследователи работают с производством отдельных компонентов: белковой биомассы, ванилина и β-каротина.
В дальнейшем они хотят научить микроорганизмы производить также крахмал, клетчатку и подсластитель, то есть постепенно уменьшать количество компонентов, которые приходится добавлять извне.
Технология уже получает не только белок. Дрожжи производят белки, жиры и кислоты, а также ванильный ароматизатор из растительной биомассы и β-каротин из этиленгликоля, полученного из PET.
Авторы хотят, чтобы микроорганизмы в перспективе производили уже не только добавки, но и основные компоненты µBites — крахмал, клетчатку и подсластитель. Тогда большая часть продукта действительно могла бы производиться внутри одной биологической системы.
Это открывает гораздо более интересный продуктовый сценарий. Можно представить не одну конкретную «еду из пластика», а локальные микробные фабрики, которые из доступного отходного сырья производят белки, ароматизаторы, витамины и другие ингредиенты, а затем собирают из них готовые продукты.
Теоретически на такой платформе можно создавать протеиновые батончики, снеки, обогащенные продукты или пищевые добавки с заранее заданным составом.
Но именно эти продукты пока находятся в области будущих возможностей, а не результатов текущего эксперимента.
Но можно ли это действительно есть?
Здесь важно не подменять лабораторный прототип готовым пищевым продуктом.
По данным Американского химического общества (American Chemical Society), исследователи провели проверки безопасности µBites и считают прототип безопасным для употребления, однако полноценные дегустационные испытания пока не проводились: команда ожидает соответствующего институционального разрешения. При этом участники предварительной оценки положительно воспринимали аромат продукта и в большинстве своем были готовы попробовать его в условиях ограниченных ресурсов.
То есть вопрос сегодня уже не столько в том, можно ли технически получить пищевую массу из отходного углерода. Гораздо сложнее сделать продукт, который будет одновременно безопасным, вкусным, питательным, дешевым и масштабируемым.
Данные показывают, что µBites безопасны для употребления, но полноценные вкусовые тесты пока ждут институционального разрешения. При этом аромат предварительно оценивали хорошо, и большинство участников заявили, что были бы готовы есть такой продукт в условиях ограниченных ресурсов.
Это всё-таки про пластик или про новую модель производства еды?
Самая эффектная формулировка звучит как «ученые сделали печенье из пластиковой бутылки». Но научно интереснее другая идея: отходы можно рассматривать как сырье для микробных фабрик.
Сегодня производство еды в основном зависит от сельского хозяйства: растения выращивают, животных разводят, сырье перерабатывают, а затем доставляют готовые ингредиенты туда, где они нужны.
Микробная биотехнология предлагает другую модель. Если научиться превращать различные виды отходного углерода в нужные молекулы, часть производства можно будет перенести из поля и фермы в контролируемый биореактор.
И тогда одна и та же технологическая платформа потенциально сможет работать с разным сырьем и производить разные ингредиенты в зависимости от того, какие микроорганизмы и метаболические пути в нее заложены.
Важно, что нынешняя работа была представлена как проект на ACS Fall 2026 (крупной международной научной конференции, организованной Американским химическим обществом, American Chemical Society), а не как полноценная клиническая или пищевая технология, уже готовая к массовому применению.
Пока рано говорить о том, что пластиковые бутылки действительно скоро станут новым источником продуктов питания.
Но направление выглядит необычно именно потому, что объединяет сразу несколько задач: переработку отходов, синтетическую биологию, производство пищевых ингредиентов и создание продуктов в условиях ограниченных ресурсов.
Пожалуйста, поддержите меня, поставьте лайк! 🙏
Мы привыкли думать, что съел 500 ккал – получил 500 ккал. Но новое исследование предлагает неожиданную: возможно, между едой и реально полученной энергией есть еще один участник, который может менять картину. И тогда вопрос может звучать не только «сколько калорий мы съели», но и «сколько энергии организм смог из них извлечь?».
Мы привыкли думать о генах как о чём-то неизменном. Но новые исследования показывают: окружающая среда, включая питание, может влиять на то, как работают связанные с ними биологические процессы. Два исследования показали, что даже несколько недель ограничения продуктов животного происхождения способны изменить молекулярные механизмы организма. Что…