Вирощування мікробів задля їжі з використанням сонячної енергії може давати в результаті більш ніж вдесятеро більше білка, ніж вирощування культурних рослин. Крім того, що мікробна їжа є поживною, її виробництво має суттєво менший вплив на довкілля, ніж традиційна харчова промисловість, і дає змогу зменшити викиди парникових газів, забруднення природи та розширення сільськогосподарських земель. Про це йдеться у дотепер найдетальнішому огляді доцільності вирощування мікробів як їжі, опублікованому в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Unsplash
Навіщо це нам?
Деякі науковці вважають, що продовольча безпека, тобто забезпечення безперешкодного доступу людей до продуктів харчування, є критичною проблемою цього століття. Людська популяція дуже стрімко зростає й прямує досягти майже 10 мільярдів осіб на Землі до 2050 року. Усім цим людям необхідно буде поживно харчуватися, але це може виявитися непростим завданням. Зміна клімату призводить до величезних збитків у виробленні харчових продуктів, вона робить численні землі непридатними до вирощування культурних рослин. Внаслідок цього розширення сільськогосподарських угідь йтиме ще швидше, ніж могло б для прогодування 10 мільярдів людей. Але земля — обмежений ресурс, і вже зараз на виготовлення їжі ми виділили більш ніж третину земної суші. У зв'язку із цим багато вчених схиляються до думки, що нам потрібні інновації у харчовій промисловості, які дадуть змогу виробляти їжу без необхідності розширення земель під сільське господарство. Дослідники з Ізраїлю та Європи вирішили з'ясувати потенціал мікробів у цьому напрямку.
До чого тут мікроби?
Мікроорганізми можна використовувати як просте джерело поживних речовин для харчування. Вирощування їх у біореакторах дає змогу використовувати менше природних ресурсів для отримання подібного результату. Уже зараз низка компаній виробляє мікробний білок із водоростей, грибів або бактерій у комерційних масштабах. Здебільшого для цього мікроорганізми годують похідною від сільського господарства глюкозою або похідним від добування викопного палива метаном. Більш екологічно дружньою альтернативою є вирощування мікробів на відновлюваних джерелах енергії, це так звана «їжа з повітря». Ідея полягає у тому, щоб використовувати сонячне світло для перетворення вуглекислого газу з повітря та води в органічні молекули, якими можуть живитися мікроби.
Така технологія теж застосовується деякими компаніями, але в науковому колі ведуться суперечки з приводу того, наскільки все ж безпечнішим для довкілля та повноцінним є харчування такими мікробами у порівнянні з продуктами традиційного сільського господарства. Автори нової роботи сфокусувалися на порівнянні ефективності вирощування бактерій для харчування та багатих на білок соєвих бобів, які пов'язані зі значними вирубками лісів.
Які результати порівняння?
Вчені дійшли висновку, що вироблення бактеріального білка суттєво вигідніше за вирощування основних поживних культурних рослин: мікроби можуть виробляти більш ніж вдесятеро більше білка і щонайменше вдвічі більше калорій, ніж такі рослини як кукурудза, пшениця або рис. Сонячно-мікробне виробництво може давати близько 15 тонн білка з одного гектару в рік, чого достатньо для прогодування 520 людей. Тоді як гектар соєвих бобів за рік дає лише близько 1,1 тонни білка, що може прогодувати 40 людей.
Бактеріальна їжа багатша за сою за амінокислотним складом та ближча цим до рибного борошна, водночас містить багато вітамінів групи B й мінералів, яких не вистачає людям у багатьох популяціях. Мікробне культивування може забезпечити виробництво й інших поживних речовин, наприклад, компонентів пальмової олії, що допоможе зменшити тиск на довкілля через вирощування олійних культур, зокрема пальм. Крім цього, воно не вимагає використання добрив та пестицидів, що шкодять живій природі, та використовує у сто разів менше води, ніж при вирощуванні рослин, і в тисячу разів менше, ніж при розведенні тварин. Ціна за одиницю мікробного білка в кілька разів дорожча за соєве або рибне борошно, але вчені вважають, що з розвитком технологій ціна буде зменшуватися. На думку авторів, мікробна «їжа з повітря» може допомогти нам у сталому споживанні задля збереження природи та здоров'я людей.