Długoterminowe rozwiązania do zrównoważonej produkcji białka w obiegu zamkniętym
Białka, które występują we wszystkich organizmach żywych, odgrywają kluczową rolę w podstawowych procesach chemicznych zachodzących w ludzkim ciele, na przykład metabolizmie. Ludzie pozyskują białka z takich pokarmów jak mięso, drób, owoce morza, fasola, groch, jaja, przetworzone produkty sojowe, orzechy i nasiona. Jednak dostarczenie rosnącej światowej populacji żywienia niezbędnego do zapewnienia zdrowego spożycia białka staje się coraz większym wyzwaniem. Problem potęgują niezrównoważone praktyki przemysłu spożywczego, które szkodzą środowisku. Celem projektu SMART PROTEIN(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wspieranego ze środków UE było opracowanie nowej generacji opcji białkowych z wykorzystaniem biotechnologii. Projekt SMART PROTEIN uzupełnił uprawy roślin wysokobiałkowych, takich jak komosa ryżowa, soczewica, bób i ciecierzyca o białko z opracowanej biomasy mikrobiologicznej z grzybów jadalnych.
Holobiom w centrum zainteresowania
Zespół projektu SMART PROTEIN skupił się na ekosystemie mikrobiologicznym, inaczej zwanym holobiomem, który łączy glebę, rośliny, zwierzęta, ludzi i środowisko, aby na jego postawie opracować zasobooszczędne źródła białka, które byłyby mniej szkodliwe dla środowiska. „Zdaliśmy sobie sprawę, że stworzenie odpornych na przyszłość łańcuchów dostaw białka wykracza poza pozyskiwanie alternatywnych protein, wymaga również dogłębnego zrozumienia złożonych interakcji pomiędzy roślinami i powiązanymi z nimi społecznościami drobnoustrojów glebowych. Naszym celem była poprawa odporności upraw, przyswajania składników odżywczych oraz ogólnej ekologiczności systemu żywnościowego” — wyjaśnia koordynator projektu, Emanuele Zannini(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z University College Cork w Irlandii. Regeneracyjne praktyki rolnicze były kluczem do oceny i poprawy holobiomu. Naukowcy zmierzyli aktywność enzymatyczną gleby i zauważyli poprawę aktywności drobnoustrojów w wyniku regeneracyjnych praktyk rolniczych, takich jak uprawa okrywowa, uprawa uproszczona i dodatki organiczne do gleby. Uprawa okrywowa, czyli uprawianie roślin nieprzeznaczonych do zbioru, które pokrywają glebę, pomaga ograniczać jej erozję i poprawia żyzność. Uprawa uproszczona minimalizuje naruszenie gleby podczas sadzenia. Zmniejsza też zużycie paliwa i emisje, jednocześnie poprawiając strukturę gleby i bioróżnorodność. Organiczne dodatki do gleby, takie jak kompost, są przyjazną dla środowiska alternatywą dla nawozów chemicznych. „Dodatki do gleby obejmowały zastosowanie grzybów mikoryzowych i innych mikroorganizmów glebowych w celu poprawy obiegu składników odżywczych i zwiększenia odporności roślin, aby wspierać w ten sposób rozwój zrównoważonych i produktywnych systemów rolniczych” — dodaje Zannini.
Nowoczesna biomasa białkowa z grzybów
Oprócz stosowania praktyk regeneracyjnych w celu zwiększenia zdrowej aktywności drobnoustrojów związanej z produkcją roślinną, zespół projektu SMART PROTEIN wykorzystał biotechnologię do produkcji białka wytwarzanego z grzybów. Fermentacja grzybowa została zoptymalizowana pod kątem ponownego wykorzystania produktów ubocznych pochodzących z makaronu (jego pozostałości), chleba (skórki) i piwa (browarnicze drożdże odpadowe i wysłodziny). Upcykling tych strumieni ubocznych o niskiej wartości dodaje kolejny poziom obiegu zamkniętego do przyszłych systemów żywnościowych. Aby zapewnić zdrowie naszej planety i ludzi, kluczowe jest odejście od diety opartej na produktach odzwierzęcych, która nie zapewnia odpowiedniej równowagi składników odżywczych, zużywa zbyt wiele zasobów planety i wytwarza zbyt dużo zanieczyszczeń. Rewolucja żywnościowa zgodna z wizją projektu SMART PROTEIN wykorzystuje zatem biotechnologię mikrobiologiczną, aby lepiej zrozumieć ekosystemy glebowe i grzybowe alternatywy, co pozwoli zaspokoić zapotrzebowanie światowej populacji na białko w sposób bezpieczny, zdrowy i zrównoważony. Zannini, zastanawiając się nad alternatywną przyszłością żywnością, doszedł do następujących wniosków: „Biotechnologia mikrobiologiczna ma ogromny potencjał w zakresie zrównoważonej produkcji żywności, ale jej sukces zależy od wspierających polityk i ram regulacyjnych. Potrzebujemy jasnych wytycznych, które ułatwią wprowadzanie innowacji przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa i zaufania publicznego. Ponadto niezbędne są inwestycje w badania i infrastrukturę, aby zwiększyć skalę tych technologii i włączyć je w główne systemy żywności”.
Słowa kluczowe
Kraje
Irlandia