新聞 > 科教 > 正文

這些公司正在讓微生物吃塑料 再做成食物給人吃

圖片來源:Pixabay

把食物鏈最底層換成塑料或者廚餘垃圾。

塑料是人類最重要的發明之一,它耐用、多功能、還很便宜。不過今天,塑料卻成了自然環境的主要污染源之一——它有點太耐用了。就算塑料被打碎,它的化學成分仍能保持穩定——甚至會反過來產生微塑料污染。

作為一種人為污染,微塑料已經無處不在。不論是大洋海底,還是珠峰頂端,甚至是人類的大腦和男性的睾丸,都有微塑料的蹤跡。但是,不論是藉助自然環境還是工業手段,安全環保低成本地回收和降解塑料,都不是什麼簡單的事情。尋找低成本的塑料降解方案,成為了環保的重要議題之一。

吃下吃塑料的細菌

美國國防部高級研究計劃局(DARPA)曾發佈過一項項目徵集令。他們的目標是,找到一種塑料處理設備,這種設備能將廢棄塑料轉換成彈藥、潤滑油——甚至是食品和水。反正塑料也是有機物,由碳氫氧組成,糖類、脂肪也都是由碳氫氧組成,為什麼不試試轉化過來呢?他們的要求是,這種設備必須是一體化的,並且足夠小,功率足夠低,能安裝在汽車上,盡最大可能降低後勤壓力。

DARPA項目示意圖。圖片來源:DARPA

美國密歇根理工大學(Michigan Technological University)的微生物學家斯蒂芬·特克曼(Stephen Techtmann)所在的團隊接下了這項挑戰。他表示:「這在理論上確實行得通,但一開始時,這給人的感覺更像是科幻小說,而不是什麼能實現的東西。」

許多年來,科學家也確實一直在實驗各種能吃塑料的細菌。比如2001年,就有日本科學家在垃圾填埋場中發現了能以塑料為食的細菌。不過,把這些細菌轉化成一個切實可用的分解塑料的產品,甚至將塑料轉化成人能吃的食物,並不是一項簡單的事情。特克曼補充道:「實際上,我們的目標不是把塑料做成食物給人吃,而是希望那些以塑料為食的細菌,本身可以被人類食用。」

該研究團隊最終做出了符合要求的機器。在這個塑料分解機中,塑料首先會被粉碎成小片,然後被丟到氨水裏。一些塑料,比如一次性水瓶常用的PET塑料,會在這個過程中被分解。另一些無法分解的塑料,比如軍用食品包裝中常用的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),會被送到另一個高溫無氧反應器中,被轉化成燃料和潤滑油。研究團隊中的化學工程師戴維·尚納德(David Shonnard)負責後面一部分,他已經成立了一家公司,打算把這項技術商業化。

PET在氨水中分解後,會形成複雜的產物,但整體上比較類似植物的分解產物,所以堆肥中的細菌分解這些產物的效果非常好(研究團隊沒有透露是哪種、或哪幾種細菌),這些原本以植物殘骸為食的細菌,可以從塑料分解物中汲取能量。當這些微生物吃下塑料後,它們會被烘乾成粉末狀,富含脂肪、碳水和蛋白質,整體聞起來有點像酵母。

不過對於大部分人類來說,直接吃微生物粉末還是過於有挑戰性了。目前只有少量微生物被認為能安全食用,包括一些乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌,不過它們沒一個能降解塑料。為了確定這種從堆肥中找到的微生物究竟能不能吃,研究團隊做了一些初步的毒理學篩選,他們將這些微生物粉末中的成分和已知毒素進行比較,發現這玩意兒似乎沒毒。

研究團隊還做了一些動物實驗。比如把上述微生物粉末餵給蛔蟲,目前尚未發現不良影響。加拿大西安大略大學的電氣工程師約書亞·皮爾斯(Joshua Pearce)說:「我們非常確定裏面沒有任何有害物質。」未來,研究團隊還會研究大鼠長期食用這種微生物的反應,如果大鼠表現良好,他們下一步將會把這些數據提交給美國食品和藥品管理局(FDA)審查。

特克曼表示:「就算這種吃塑料的微生物被證明可以安全使用,大眾依然可能對它持負面態度。」不過,他們也從來沒期望把這些東西送到每個人的餐桌上,這種用塑料生產食物的機器,主要使用場景應該是偏遠的軍事基地,或者是救災期間——總之,就是在極限情況下的應急。「如果有口吃就能讓我多活一兩天,我想我也不會嫌它噁心了。」特克曼補充道。

除了美國密歇根理工大學的團隊,世界上還有幾家公司同樣在製作可食用微生物,比如芬蘭的一家公司Solar Foods,正在嘗試用自然界中的細菌,生產一種芥末棕色的粉末食品——大部分都是蛋白質。他們已經建立了一座蛋白質工廠,相當於用水、電力和空氣中的二氧化碳,生產可以食用的蛋白質——如果他們的最終產品,是從細菌中提取的蛋白質,而不是細菌粉末本身,聽起來似乎令人安心得多。目前,該公司的產品已經在新加坡獲批,他們已經向歐盟、英國和美國提出了申請,期望在今年年底進入美國市場。

品質飲食

不過,在如何吃得好這方面,已經有人走到了更前面。美國加利福尼亞大學伯克利分校(University of California, Berkeley)的博士後尤·希爾-邁尼(Vayu Hill-Maini)是從廚師轉行的化學家,他和多位米其林餐廳的廚師合作,用真菌製作食物。他們用穀物和豆類來培養這種真菌——不過這些穀物和豆類多是廚餘垃圾,比如製作燕麥奶剩餘的殘渣。希爾-邁尼說:「在美國,大約三分之一的食物都被浪費了,不僅僅是廚房裏隨手丟掉的廚餘垃圾,甚至在大規模工業生產中也是這樣。」

印尼傳統主食oncom。圖片來源:wikipedia

印尼傳統主食oncom給了希爾-邁尼一些靈感。Oncom是一種用豆渣、木薯渣等製成的食物,這些食物殘渣中包含大量果膠、纖維素等多糖,它們來自植物的細胞壁,難以消化。不過,脈孢菌(Neurospora)似乎能將這些廚餘垃圾轉化成易消化、富含蛋白質且美味的食物——食物也包括脈孢菌自己。

希爾-邁尼用在自家餐廳中安裝了一個培養箱,試圖在餐廳中培養這種真菌主食。他還研究了脈孢菌轉化食物殘渣的生物化學過程,並將結論發表在了《自然·微生物學》(Nature Microbiology)上。

希爾-邁尼是從廚師轉行過來的,他們的研究團隊中有多家米其林餐廳廚師,追求比應急食品要高不少,他們認為食物的美味程度是相當重要的。他表示,這種食物的味道不像藍紋奶酪那樣濃烈,而是更柔和、帶有新鮮的泥土味道。稻殼、蘋果渣、豆渣生長出來的真菌,都有各自的風味,他們甚至在自家米其林餐廳里添加了一道包含脈孢菌的甜點。

畢竟靈感來源於印尼傳統主食,已經經過了數億人的長期驗證,這種食物看起來要比吃塑料的細菌更能令人接受。

責任編輯: 王和  來源:環球科學 轉載請註明作者、出處並保持完整。

本文網址:https://hk.aboluowang.com/2024/1116/2130917.html