Mikrob berkuasa suria untuk memberi makan kepada dunia?

Mikrob telah memainkan peranan penting dalam makanan dan minuman kita -- daripada keju hingga bir -- selama beribu tahun tetapi kesannya terhadap pemakanan kita mungkin akan menjadi lebih penting. Dunia sedang menghadapi cabaran makanan yang semakin meningkat apabila populasi manusia terus meningkat di samping permintaannya untuk produk haiwan intensif sumber. Sekiranya keperluan ini dipenuhi semata-mata oleh pertanian konvensional, kos alam sekitar akan menjadi besar. Pasukan penyelidikan antarabangsa yang diketuai oleh alumnus Universiti Göttingen kini telah menunjukkan bahawa menggunakan panel solar untuk menghasilkan protein mikrob -- yang kaya bukan sahaja dengan protein tetapi juga dalam nutrien lain -- adalah lebih mampan, cekap dan mesra alam daripada menanam tanaman konvensional. . Kaedah ini menggunakan tenaga suria, tanah, nutrien, dan karbon dioksida daripada udara.

Penyelidikan mereka diterbitkan dalamProsiding Akademi Sains Kebangsaan.

Menggunakan simulasi komputer yang melukis terus daripada keputusan makmal, para penyelidik memodelkan kemudahan pengeluaran makanan mikrob berskala besar, yang menggunakan tenaga suria, udara, air dan nutrien untuk mengembangkan mikrob. Biojisim yang kaya dengan protein dituai dan diproses, dan serbuk yang terhasil boleh digunakan sebagai makanan untuk haiwan, atau sebagai makanan untuk manusia. Kajian itu menjalankan analisis keperluan tenaga untuk setiap langkah, dari awal hingga produk akhir, dengan mengambil kira: penjanaan elektrik (dari panel solar), pengeluaran elektrokimia substrat yang kaya tenaga untuk mikrob, penanaman mikrob, penuaian. , dan memproses biojisim yang kaya dengan protein. Beberapa jenis mikrob dan strategi pertumbuhan telah dibandingkan untuk mengenal pasti yang paling berkesan.

Kajian mendapati bahawa untuk setiap kilo protein yang dihasilkan, mikrob berkuasa solar hanya memerlukan 10% daripada kawasan tanah berbanding tanaman tumbuhan yang paling cekap -- kacang soya. Kajian itu mengira bahawa walaupun di kawasan beriklim utara dengan kurang cahaya matahari, hasil makanan mikrob berkuasa solar boleh jauh mengatasi tanaman ruji, sambil meminimumkan penggunaan air dan baja. Yang penting, pengeluaran ini juga boleh ditempatkan di kawasan yang tidak sesuai untuk pertanian, seperti padang pasir.

Dalam kajian terdahulu, protein daripada jenis mikrob ini telah menunjukkan kesan yang baik apabila diberi makan kepada ternakan dan telah pun dihasilkan secara besar-besaran di EU."Kami menjangkakan bahawa protein mikrob juga akan bermanfaat sebagai tambahan kepada diet kami, kerana ia menyediakan sumber protein berkualiti tinggi yang terdiri daripada semua asid amino penting, serta vitamin dan mineral," jelas pengarang pertama Dorian Leger, yang menjalankan kerja dalam MPI Fisiologi Tumbuhan Molekul semasa belajar di Universiti Göttingen, bersama-sama dengan rakan sekerja dari Itali dan Israel."Teknologi ini berpotensi untuk menyokong pengeluaran makanan sambil mencegah kerosakan kepada alam sekitar. Kaedah pertanian semasa menyumbang kepada ekosistem yang tercemar dan rizab air yang berkurangan di seluruh dunia."

Pada masa ini, 30-40% daripada tanah Bumi' digunakan untuk pertanian, namun satu daripada sepuluh orang kekurangan zat makanan. Leger berkata,"Mengintegrasikan penanaman mikrob yang kaya dengan nutrien dengan sistem tenaga boleh diperbaharui, seperti panel solar, mempunyai potensi untuk menghasilkan lebih banyak makanan dengan sumber yang kurang. Ini boleh membebaskan sejumlah besar tanah pertanian, dan, di samping itu, menghalang kemusnahan selanjutnya ekosistem semula jadi dengan itu memberi sumbangan berharga kepada pemuliharaan dan kemampanan sambil mempromosikan ketersediaan makanan di peringkat global."

Sumber cerita:

Bahandisediakan olehUniversiti Göttingen.Nota: Kandungan boleh diedit untuk gaya dan panjang.