A co jeśli plastikowa butelka mogłaby zostać przekształcona… w ciastko? Jestem na tak! Co więcej, wysokobiałkowe, smaczne i w pełni jadalne… To marzenie każdego, kto uważa, że obecny system kaucyjny jest nieefektywny, pełen typowych dla naszego kraju dziwactw.
W tym przypadku powstało rozwiązanie z myślą o astronautach, ale wiele technologii „kosmicznych” ostatecznie trafia do naszego codziennego życia: od elektroniki po sprzęt kuchenny. Naukowcy z Southern Illinois University Carbondale użyli tworzyw sztucznych PET, resztek kukurydzy i zmodyfikowanych drożdży, aby stworzyć składniki białkowego ciastka o osobliwej nazwie: µBites. Jadalny „prototyp” powstał z myślą o długoterminowych misjach kosmicznych. Nie oznacza to jednak, że już jutro będziemy mogli „zjeść” nasze butelki zamiast wozić je do punktów zwrotu (niektórzy żartobliwie nazywają je „kloskomatami”, bazując na nazwisku Pani Minister Henning-Kloski).
Wyniki badań nad uzyskanym prototypem zostały zaprezentowane dosłownie wczoraj (24 sierpnia) podczas konferencji ACS Fall 2026 w Chicago. Dla tych, którzy martwią się o zjedzenie znaczących ilości mikroplastiku: spokojnie. Ciasteczka są wynikiem wszechstronnej obróbki chemicznej i biologicznej, a zarówno PET, jak i resztki roślinne stanowią źródło węgla dla mikroorganizmów. W kosmosie to może mieć kluczowe znaczenie, ale także i na Ziemi. Następnie składniki wytworzone przez drożdże są włączane do plastycznej mieszanki, którą drukarka 3D formuje w kształt… ciasteczka. Dla niektórych może być zaskoczeniem, że proces ten angażuje drukarkę 3D, ale to nie jest nic niezwykłego, ponieważ takie prototypy stają się coraz bardziej powszechne.
Jak rozłożyć PET, aby później nakarmić drożdże?
To kluczowe pytanie! Punktem wyjścia jest proces oksydacyjnego rozpuszczania hydrotermalnego opracowany na SIU. Woda i tlen działające w wysokich temperaturach i pod dużym ciśnieniem rozkładają trudne do przetworzenia tworzywa sztuczne i biomasę na mniejsze, rozpuszczalne w wodzie związki węgla. A ponieważ węgiel jest podstawą życia biologicznego – oraz tego, co jemy – stanowi szansę na wyprodukowanie pożywnych składników.
W ten sposób materiał, który wcześniej był niedostępny dla drożdży, staje się surowcem w ich metabolizmie. Tak więc, jedząc to ciasteczko, nie zjadacie dużych ilości mikroplastiku. Kluczowe jest rozłożenie jego struktury i ponowne wykorzystanie części zawartego węgla.
Badacze dostosowali różne szczepy drożdży, aby mogły z uzyskanego surowca tworzyć składniki odżywcze i różne dodatki. Etap ten obejmuje produkcję białek, tłuszczów i kwasów, a zmodyfikowane drożdże piekarskie są w stanie wytwarzać aromat wanilii z biomasy roślinnej. Inny szczep przekształca z kolei glikol etylenowy z PET w beta-karoten, który organizm przekształca w witaminę A. Technologia druku 3D przekształca gotową masę w formę smacznego ciastka.
Ciastko nie zrobi Ci krzywdy, a nawet może posmakować
Analizy chemiczne potwierdziły bezpieczeństwo μBites, jednak zespół czeka na formalną zgodę na przeprowadzenie testów smakowych dla tego prototypu. Wstępne badania zapachu były pozytywne, ponieważ większość uczestników wyraziła chęć skosztowania takiego ciastka w warunkach ograniczonych zasobów. Niemniej jednak brakuje pełnych wyników analiz bezpieczeństwa, składu odżywczego oraz opisu badania sensorycznego. Trudno zatem ocenić, czy produkt mógłby zastąpić pełnowartościowy posiłek lub ważną część diety. Oczywiście, astronauci w przestrzeni kosmicznej mogą musieć stosować się do diety bogatej w pożywienie, które jest mniej smaczne, ale za to wartościowe; jednak dbałość o samopoczucie psychiczne kosmicznych pionierów jest istotna – warto, aby mieli dostęp do rzeczy, które nie tylko są „zdatne do zjedzenia”, ale również sprawiają przyjemność.
Należy również odnotować jedną obiecującą informację. SIU informowało w maju 2024 roku o przeprowadzeniu testu sensorycznego, w którym ciastko uzyskało 6,5 punktu na 9-punktowej skali „akceptacji” i 7,33 punktu za aromat. Może to oznaczać, że μBites nie tylko stanowią szansę na pożywienie podczas trudnych misji kosmicznych, ale także mogą być obiektywnie smaczne.
To ma być żywność na długie misje. Ale…
μBites powstały w ramach programu NASA: Deep Space Food Challenge, który miał na celu zaprojektowanie systemów żywnościowych dla wypraw daleko od Ziemi. W takich warunkach kluczowe znaczenie ma masa zapasów, trwałość produktów oraz możliwość wykorzystania odpadów. W czasopiśmie „Trends in Biotechnology” ten sam zespół określił system jako rozwiązanie przeznaczone do zapewnienia dziennej racji żywnościowej dla czterech astronautów podczas trzyletniej misji na Marsa. Jednak pełne wdrożenie μBites w misjach kosmicznych wymaga jeszcze wielu lat.
Podobne podejście można zastosować także w kontekście okrętów podwodnych, w regionach polarnych oraz podczas klęsk humanitarnych, gdzie regularne dostawy żywności są utrudnione lub wręcz niemożliwe. Należy teraz potwierdzić bezpieczeństwo kolejnych partii, powtarzalność składu, efektywność procesu oraz energetyczny bilans, a następnie przejść do procedur zatwierdzających żywność do użycia.
Czytaj również: Koniec problemu z plastikiem? Wystarczy trochę światła słonecznego.
Z biegiem czasu naukowcy mają zamiar wytwarzać za pomocą mikroorganizmów również skrobię, błonnik oraz substancje słodzące, a produkt przeznaczony dla konsumentów może powstać w przeciągu kilku lat. Aktualnie wiadomo, że węgiel z odpadów można przetworzyć przez metabolizm drożdży i odzyskać w formie składników, które są zdatne do spożycia. Możliwe zatem, że rzeczywiście uda nam się zjeść nasze butelki PET, zamiast wrzucać je do kontrowersyjnych punktów zwrotu? Oby, oby. Bo brzmi to naprawdę interesująco, a co może zaskoczyć – smacznie.