Hardware Ready Ready to Bench?
Hefen aus Plastik. Forscher der Southern Illinois University Carbondale haben einen Prozess entwickelt, der Hefen verwendet, um Stoffe, die aus Kunststoff und landwirtschaftlichen Resten stammen, in Lebensmittelzutaten umzuwandeln. Diese Zutaten werden zur Herstellung von Keksen namens Bites genutzt. Die Ergebnisse wurden auf dem Herbstkongress der American Chemical Society vorgestellt: Das Ziel des Projekts ist es, Abfälle zu recyceln und Nahrung an Orten zu produzieren, wo die Versorgung schwierig ist, einschließlich Missionen in den Weltraum.
Die Arbeit, geleitet von Professor Lahiru Jayakody zusammen mit der Forscherin Sandhya Jayasekara, konzentriert sich hauptsächlich auf Polyethylenterephthalat (PET), den Kunststoff, der häufig für Wasser- und Softdrinkflaschen verwendet wird. Dieser Kunststoff enthält kohlenstoffreiche Moleküle, die abgebaut und als Rohmaterial für biologische Umwandlungen eingesetzt werden können.
Hefen aus Plastik: Warum das wichtig ist
Der Prozess nutzt die Fähigkeit von Mikroorganismen aus, Kohlenstoff in neue Substanzen umzuordnen. Bevor die Hefen zum Einsatz kommen, behandelt die Gruppe PET, Maisstiele und -blätter sowie andere Biomasse mit einer proprietären Technik namens oxidative hydrothermale Auflösung. Diese vom Professor Ken Anderson der Universität entwickelte Methode kombiniert Wasser und Sauerstoff bei hoher Temperatur und Druck.
Die Behandlung zerlegt widerstandsfähigere Materialien in kleinere Verbindungen, die für den mikrobiellen Stoffwechsel zugänglich sind: Dies ist der Schritt, der die Abfälle für die anschließende Umwandlung vorbereitet. Die Umwandlung von Kohlenstoff aus Abfällen in Lebensmittelzutaten könnte die Abhängigkeit von Versorgungslieferungen bei Missionen in den Weltraum verringern.
An diesem Punkt kommen verschiedene gentechnisch veränderte Hefen zum Einsatz, darunter solche, die in der Bäckerei verwendet werden. Die Forscher haben ihre biochemischen Aktivitäten so programmiert, dass sie die aus Abfällen gewonnenen Moleküle nutzen, um Lebensmittelbestandteile zu produzieren, einschließlich Proteine, Fette und Säuren.
Der Ansatz wendet ein Prinzip an, das bereits in der Biotechnologie eingesetzt wird: Die Herstellung nützlicher Substanzen durch entsprechend modifizierte Mikroorganismen. Jayasekara hat außerdem Stämme entwickelt, die in der Lage sind, spezifische Zutaten aus verschiedenen Rohstoffen zu gewinnen. Ein Hefestamm produziert beispielsweise ein Vanillearoma aus pflanzlicher Biomasse.
Was sich ändert und welche Auswirkungen es gibt
Ein anderer Stamm nutzt stattdessen das aus PET abgeleitete Ethylenglykol, um Beta-Carotin zu synthetisieren, eine Substanz, die der menschliche Körper in Vitamin A umwandeln kann. Das Projekt umfasst daher sowohl ernährungsphysiologische Bestandteile als auch Moleküle, die zum Geschmack beitragen.
Zur Herstellung der Bites ist es derzeit notwendig, Stärke, Ballaststoffe und Süßungsmittel separat hinzuzufügen – Zutaten, die die Gruppe in Zukunft von denselben Mikroorganismen produzieren lassen möchte. Laut den Forschern deuten die verfügbaren Daten darauf hin, dass die Kekse sicher zu essen sind, aber es wird noch auf die behördliche Genehmigung gewartet, um formale Geschmacksversuche an den im Kongress beschriebenen Prototypen durchzuführen.
Die Forschung entstand aus einem von der NASA geführten Projekt zur Herstellung von Lebensmitteln unter den Bedingungen begrenzter Ressourcen in der Weltraumforschung und wurde über den Deep Space Food Challenge und eine CAREER-Förderung der National Science Foundation finanziert. Zu den vom Team vorgeschlagenen Anwendungen gehören U-Boote, Katastrophengebiete und Siedlungen auf dem Mond oder Mars, wo eine lokale Produktion die Abhängigkeit von Lebensmittellieferungen verringern könnte.
Quelle und weiterführende Informationen zu Hefen aus Plastik: Originalartikel.
* Inhalt mit Unterstützung von KI-Systemen erstellt.