В статье Nature Communications исследователи из Университета Маккуори и Центра передового опыта в области синтетической биологии ARC излагают видение системы питания космонавтов, да и обычных людей, которая обеспечивает блюда со вкусом, текстурой и питательными веществами их земных аналогов.
Основным ингредиентом, используемым в космической системе питания, являются дрожжи Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae), пищевой микроорганизм, тысячи лет используемый в выпечке, пивоварении и виноделии. Клетки дрожжей уже питательны, содержат значительное количество белка, углеводов, небольшое количество жира и большинство незаменимых аминокислот, которые необходимы человеку из пищи. Исползуя 3D-принтер S. cerevisiae, добавив некоторые вещества, исправляющие вкус, цвет и текстуру получим привычную людям пищу.
«Лучший подход для поддержания длительных космических экспедиций — это производить еду на месте», — говорит ведущий автор доктор Бриардо Льоренте из Школы естественных наук Университета Маккуори.
Предыдущая работа подсчитала, что все витамины и макроэлементы, необходимые для сбалансированного питания человека, могут накормить 50–100 человек в день из одного бродильного резервуара объемом 3000 литров, что делает S. cerevisiae многообещающим кандидатом для превращения в микробную систему производства продуктов питания.
Инновационная продовольственная система также внесет свой вклад в экономику замкнутого цикла, поскольку искусственные продукты практически не оставляют отходов для космических путешественников, максимально увеличивая возможности производства продуктов питания за пределами Земли.
«По сути, то, что мы предлагаем, — это разработка технологии и возможностей, которые превратят дрожжи из основного микроба, который мы используем для производства продуктов питания, в нечто гораздо более мощное, что действительно может быть использовано в качестве полноценного источника пищи», — говорит доктор Льоренте. «Благодаря дальнейшим исследованиям мы можем использовать синтетическую биологию для объединения множества сенсорных и питательных характеристик и разработки инновационных систем производства продуктов питания, которые являются устойчивыми и более экологически безопасными».
Хотя космос является очевидным вариантом использования, учитывая ограничения производства продуктов питания в сложных условиях, доктор Льоренте и его команда считают, что искусственные дрожжи обладают огромным потенциалом для обеспечения устойчивости и прямо здесь, на Земле.
«По мере того, как мы видим, что искусственные источники пищи становятся все более популярными среди населения, растет рынок для более широкого использования инженерных дрожжей в борьбе с проблемами устойчивого развития. Эти альтернативные продукты однажды могут решить некоторые из наших самых сложных проблем, связанных с устойчивым решением проблемы продовольственной безопасности. одновременно снимая давление со стороны естественных экосистем», — говорит доктор Льоренте.
Дополнительная информация: Бриардо Льоренте и др. Использование биоинженерных микробов в качестве универсальной платформы для космического питания, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33974-7
По phys.org