Будущее космического питания: как генетически модифицированные дрожжи превращают пластик в еду для 3D печати
30 августа 2026
Главное: Ученые разработали технологию превращения пластиковых отходов в съедобные продукты с помощью генетически модифицированных дрожжей и 3D печати, что может решить проблему питания в длительных космических миссиях и экстремальных условиях на Земле.
Проблемы, которые решает технология:
- Ограниченные ресурсы в космосе: Традиционные системы питания требуют постоянных поставок, что невозможно в многолетних миссиях к Марсу
- Проблема пластиковых отходов: Технология предлагает способ утилизации пластика с пользой, превращая его в питательные вещества
- Продовольственная безопасность: В условиях кризисов и катастроф, где традиционное сельское хозяйство невозможно
От пластиковых бутылок к питательным печеньям
Исследователи из Университета Южного Иллинойса (SIU Carbondale) совершили прорыв в области устойчивого производства продуктов питания, разработав метод преобразования полиэтилентерефталата (PET) - пластика, используемого в бутылках для воды, и сельскохозяйственных отходов (стебли и листья кукурузы) в съедобные продукты с помощью 3D печати.
Процесс состоит из нескольких ключевых этапов:
- Деструкция пластика: Используется метод окислительного гидротермального растворения, разработанный профессором геологии Кеном Андерсоном. Вода и кислород под высоким давлением и температурой разрушают пластик на мелкие фрагменты, доступные для переработки микроорганизмами.
- Биоконверсия: Генетически модифицированные дрожжи (включая пекарские) под руководством профессора Лахиру Джаякоди и аспирантки Сандхьи Джаясекара преобразуют эти фрагменты в белки, жиры, витамины и ароматические соединения.
- Формирование продукта: Полученная смесь комбинируется с клетчаткой, крахмалом и подсластителем, затем экструдируется через 3D принтер в форме печенья с характерным дизайном - греческой буквы мю с кольцом (µBites).
На пути к полностью микробному печенью
Хотя текущая версия µBites уже демонстрирует потенциал технологии, команда работает над дальнейшим совершенствованием:
- Разработка новых штаммов дрожжей, способных производить ванильный ароматизатор из растительной биомассы
- Создание микроорганизмов, синтезирующих бета-каротин (предшественник витамина А) из этиленгликоля, полученного из PET
- Устранение необходимости в добавлении крахмала, клетчатки и подсластителей - все ингредиенты должны производиться микроорганизмами
Техническая деталь:
"Мы пытались разработать технологии для апсайклинга пластика, чтобы создавать более ценные продукты. Мы подумали: почему бы не сосредоточиться на производстве еды? Ведь пластик - это углерод, и еда - это углерод", - поясняет профессор Джаякоди.
Применение на Земле и в космосе
Хотя первоначальной целью проекта является обеспечение питания астронавтов в длительных космических миссиях, технология имеет широкий потенциал применения:
Космические применения
- Марсианские колонии
- Лунные базы
- Межпланетные перелеты
Наземные применения
- Подводные лодки
- Зоны стихийных бедствий
- Регионы с дефицитом продовольствия
Профессор Джаякоди подчеркивает глобальный контекст: "Ожидается, что к 2050 году мировой спрос на продовольствие вырастет на 35-56%, и около 30% населения мира окажется под угрозой голода. Я верю, что решение этой проблемы - в использовании микроорганизмов."
Сравнение с другими инновационными подходами
Технология µBites не единственная в своем роде, но имеет уникальные особенности:
| Проект | Исходный материал | Целевой продукт | Применение |
|---|---|---|---|
| µBites (SIU Carbondale) | Пластик PET, сельхозотходы | Съедобное печенье | Космос, экстремальные условия |
| Blenner Group (Clemson) | Моча астронавтов | Питательные вещества, филамент | Космические миссии |
| DARPA ReSource | Биомасса, отходы | 3D печатная еда | Военные, зоны катастроф |
Часто задаваемые вопросы
Пробовали ли исследователи свои печенья?
На данный момент исследователи не пробовали печенья, ожидая институционального одобрения для тестирования на людях. Однако участники, оценивавшие продукт в условиях ограниченных ресурсов, положительно отозвались о его аромате.
Когда технология станет доступной для широкого использования?
Профессор Джаякоди надеется, что µBites могут выйти на массовое потребление в течение нескольких лет, находя применение как на Земле, так и в экстремальных средах, таких как подводные лодки или лунные и марсианские колонии.
Каковы основные преимущества этой технологии?
Ключевые преимущества включают: решение проблемы пластиковых отходов, создание автономных систем питания для космических миссий, возможность производства пищи в условиях, где традиционное сельское хозяйство невозможно, и потенциальный вклад в решение глобальной продовольственной безопасности.
Технологии будущего начинаются сегодня
Пока ученые работают над революционными методами производства пищи, вы можете исследовать передовые материалы для 3D печати уже сейчас.
Перейти в каталог премиум-филаментов Bynet3D