CO2 превращают в белок и витамин B9: новый способ накормить мир
Ученые Тюбингенского университета разработали двухстадийный биореактор, в котором микробы превращают углекислый газ, водород и кислород в белок и витамин B9. Установка объемом 1750 кубических метров способна ежегодно производить 12,9 килотонн дрожжей, содержащих 813 килограммов фолиевой кислоты и 5,6 килотонн белка, — этого хватит, чтобы снабдить 5,6 миллиона человек суточной нормой витамина B9 и 5% нормы белка. Об этом рассказывает издание Phys.org.
Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences. Автор — эколог-биотехнолог Ларс Ангенент из кластера передового опыта Control of Microorganisms to Fight Infections (CMFI). Процесс называют power-to-protein и power-to-vitamin: он полностью обходит животноводство и сельское хозяйство.
Такие технологии нужны из-за нехватки продовольствия. По оценкам ООН, в 2023 году 733 миллиона человек — более 9% населения мира — страдали от недоедания. Ангенент подчеркивает, что особенно в бедных странах потребности в белке не удовлетворены, а человеческий организм не способен сам синтезировать все необходимые питательные вещества.
В основе процесса — два микроба. На первом этапе бактерия Thermoanaerobacter kivui в бескислородной среде восстанавливает CO2 до ацетата, используя водород, и параллельно производит фолиевую кислоту. Затем пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae на воздухе превращают ацетат в белок.
По словам Ангенента, сами дрожжи безопасны для употребления и могут приниматься как пищевая добавка для восполнения витамина B9. Если нужно полностью покрыть потребность в белке, дрожжи требуют термической очистки от веществ, вызывающих подагру, что усложняет производство.
Экономически установка окупается за пять лет при цене $20 за килограмм обогащенных дрожжей. Минимальная цена, по расчетам, зависит от стоимости электроэнергии и электролиза для получения водорода и может снизиться до $4,53 за килограмм в идеальных условиях.
Если процесс нацелен на полное обеспечение белком, минимальная цена возрастает до $14,24 за килограмм, а окупаемость при цене $20 наступает через семь лет. Тестирование показало, что масштабирование до промышленного объекта не вызывает технических проблем, а продукция сможет конкурировать с белками из дрожжей, растений, сыворотки и водорослей.
Ключе
