Hardware Ready Ready to Bench?
Dalla plastica ai biscotti. Ricercatori della Southern Illinois University Carbondale hanno sviluppato un processo che impiega lieviti per trasformare sostanze derivate dalla plastica e dai residui agricoli in ingredienti alimentari, utilizzati nella produzione di biscotti chiamati Bites. I risultati sono stati presentati al congresso autunnale dell’American Chemical Society: l’obiettivo del progetto è recuperare rifiuti e produrre cibo in luoghi dove i rifornimenti sono difficoltosi, incluse le missioni nello spazio profondo.
Il lavoro, guidato dal professore associato Lahiru Jayakody insieme alla ricercatrice Sandhya Jayasekara, si concentra principalmente sul polietilene tereftalato (PET), la plastica comunemente utilizzata per bottiglie d’acqua e bibite. Questa plastica contiene molecole ricche di carbonio che possono essere scomposte e impiegate come materia prima per trasformazioni biologiche.
Dalla plastica ai biscotti: perché è importante
Il processo sfrutta la capacità dei microrganismi di riorganizzare il carbonio in nuove sostanze. Prima di utilizzare i lieviti, il gruppo tratta PET, steli e foglie di mais e altra biomassa attraverso una tecnica proprietaria denominata dissoluzione idrotermale ossidativa. Sviluppata dal professor Ken Anderson dell’ateneo, questa tecnica combina acqua e ossigeno ad alta temperatura e pressione.
Il trattamento rompe i materiali più resistenti in composti più piccoli, accessibili al metabolismo microbico: è il passaggio che prepara gli scarti alla successiva conversione. Trasformare il carbonio dei rifiuti in ingredienti alimentari potrebbe ridurre la dipendenza dai rifornimenti nelle missioni nello spazio profondo.
A quel punto entrano in azione diversi lieviti geneticamente modificati, tra cui quelli utilizzati nella panificazione. I ricercatori ne hanno programmato le attività biochimiche affinché utilizzino le molecole ottenute dai rifiuti per produrre componenti alimentari, fra cui proteine, grassi e acidi.
L’approccio applica al recupero degli scarti un principio già impiegato nelle biotecnologie: affidare a microrganismi opportunamente modificati la fabbricazione di sostanze utili. Jayasekara ha inoltre sviluppato ceppi capaci di ottenere ingredienti specifici da materie prime differenti. Un lievito, ad esempio, produce un aroma di vaniglia a partire dalla biomassa vegetale.
Cosa cambia e quali sono gli effetti
Un altro ceppo utilizza invece il glicole etilenico derivato dal PET per sintetizzare beta carotene, una sostanza che l’organismo umano può convertire in vitamina A. Il progetto comprende quindi sia componenti nutritivi sia molecole che contribuiscono al sapore.
Per preparare i Bites, al momento è necessario aggiungere separatamente amido, fibre e dolcificante, ingredienti che il gruppo vorrebbe far produrre in futuro agli stessi microrganismi. Secondo i ricercatori, i dati disponibili indicano che i biscotti sono sicuri da mangiare, ma si attende ancora l’autorizzazione istituzionale per svolgere test formali di assaggio sui prototipi descritti al congresso.
La ricerca nasce da un progetto guidato dalla NASA per produrre alimenti nelle condizioni di risorse limitate dell’esplorazione spaziale ed è stata finanziata attraverso il Deep Space Food Challenge e una sovvenzione CAREER della National Science Foundation. Tra gli impieghi prospettati dal gruppo figurano sottomarini, aree colpite da disastri e insediamenti sulla Luna o su Marte, dove una produzione locale potrebbe ridurre la dipendenza dalle consegne di cibo.
Fonte e approfondimento su dalla plastica ai biscotti: articolo originale.
* Contenuto realizzato con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale.