«Είναι σαν μαγεία»: Επιστήμονες του Ινστιτούτου Weizmann ανοίγουν τον δρόμο για τη δημιουργία τροφής από τον αέρα, σε μια παγκόσμια πρωτιά

Αν και ένα γεύμα που θα παράγεται εξ ολοκλήρου από μικροοργανισμούς απέχει ακόμη αρκετά χρόνια, ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστημών Weizmann εργάζονται πάνω στη γενετική τροποποίηση βακτηρίων ώστε να μπορούν να παράγουν τροφή χρησιμοποιώντας τον αέρα.

Πριν από μερικά χρόνια, το εργαστήριο του καθηγητή Ρον Μίλο έγινε το πρώτο στον κόσμο που κατάφερε να συνθέσει ένα βακτήριο το οποίο αναπτύσσεται «τρεφόμενο» με διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) από την ατμόσφαιρα, αντί να χρειάζεται υδατάνθρακες, όπως τα σάκχαρα.

Στη νεότερη σημαντική του ανακάλυψη, το εργαστήριο προγραμμάτισε γενετικά βακτήρια E. coli ώστε να αναπτύξουν εξειδικευμένες «σωματικές δομές», οι οποίες μπορούν να απορροφούν πολύ μεγαλύτερες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα, επιτρέποντάς τους να αναπτύσσονται ταχύτερα.

Ο μακροπρόθεσμος στόχος είναι η δημιουργία ενός βακτηρίου που θα τρέφεται αποκλειστικά με CO₂ και θα μπορεί να αποτελέσει πηγή τροφής για ανθρώπους και ζώα.

Η νέα αυτή πρόοδος παρουσιάστηκε αυτόν τον μήνα στο ετήσιο συνέδριο της Ισραηλινής Εταιρείας Οικολογίας και Περιβαλλοντικών Επιστημών στην Ιερουσαλήμ από τον Κλιλ Χαλέβι, μεταπτυχιακό φοιτητή και έναν από τους πέντε ερευνητές που εργάζονται στο συγκεκριμένο πρόγραμμα.

«Ο φιλόδοξος στόχος μας είναι οι μικροοργανισμοί μας να πραγματοποιούν μια διαδικασία παρόμοια με αυτή των φυτών», δήλωσε ο Χαλέβι.

«Τα φυτά χρησιμοποιούν νερό, διοξείδιο του άνθρακα και την ενέργεια του ήλιου για να παράγουν υδατάνθρακες με τους οποίους χτίζουν το σώμα τους», εξήγησε. «Βρίσκονται στη βάση της τροφικής αλυσίδας, παρέχοντας ενέργεια μέσω των υδατανθράκων στα φυτοφάγα ζώα, τα οποία στη συνέχεια καταναλώνονται από τα σαρκοφάγα.»

Ο Χαλέβι επισήμανε ότι η γεωργία και άλλες χρήσεις γης, όπως η κτηνοτροφική βόσκηση, που αποτελούν τη βάση των παγκόσμιων συστημάτων διατροφής, είναι ιδιαίτερα ευάλωτες. Ήδη καταλαμβάνουν περίπου το 45% της καλλιεργήσιμης γης του πλανήτη, εξαιρουμένων των παγετώνων και των ερήμων, ενώ η αυξανόμενη ζήτηση για γη, νερό και λιπάσματα, καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός συνεχίζει να αυξάνεται, θα επιβαρύνει ακόμη περισσότερο τη διαθεσιμότητα τροφίμων, τη βιοποικιλότητα και τα φυσικά οικοσυστήματα.

«Δείτε πόσο εύκολο είναι να καταστραφεί η καλλιεργήσιμη γη ή να διακοπούν οι αλυσίδες εφοδιασμού», είπε ο Χαλέβι, σημειώνοντας ότι η επέκταση της γεωργίας και της κτηνοτροφίας κατά τον τελευταίο αιώνα οδήγησε στη μόνιμη απώλεια του ενός τρίτου των δασών παγκοσμίως — ενός από τα σημαντικότερα «όπλα» απέναντι στην κλιματική αλλαγή.

Παρότι εταιρείες όπως η Remilk και η Quorn χρησιμοποιούν ήδη μικροοργανισμούς για την παραγωγή γαλακτοκομικών πρωτεϊνών και εναλλακτικών προϊόντων κρέατος, οι διαδικασίες αυτές εξακολουθούν να βασίζονται σε πρώτες ύλες που περιέχουν σάκχαρα για την ανάπτυξη των μικροβίων.

«Εξακολουθεί να είναι γεωργία», σχολίασε ο Χαλέβι.

«Αν και τα βακτηριακά στελέχη που διαθέτουμε σήμερα δεν είναι ακόμη έτοιμα για αυτόν τον σκοπό, ελπίζουμε ότι οι γενετικές τροποποιήσεις που πραγματοποιούμε θα επιτρέψουν τελικά την αποδοτική παραγωγή τροφής από μικροοργανισμούς χρησιμοποιώντας μόνο ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο και διοξείδιο του άνθρακα. Είναι σχεδόν σαν μαγεία.»

Οι δυνατότητες της τεχνολογίας φαίνονται ιδιαίτερα μεγάλες. Σύμφωνα με υπολογισμούς του εργαστηρίου Milo, ένα μόνο στρέμμα γης αφιερωμένο στην παραγωγή ηλιακής ενέργειας για την καλλιέργεια αυτών των μικροοργανισμών θα μπορούσε να παράγει δέκα φορές περισσότερη πρωτεΐνη από την ίδια έκταση που χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια σόγιας.

«Οι μικροοργανισμοί είναι πραγματικά συναρπαστικοί, επειδή μπορούν να παράγουν τόσα πολλά διαφορετικά πράγματα: πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, βιταμίνες και πολλά ακόμη», δήλωσε με ενθουσιασμό ο Χαλέβι.

Δεκάδες ερευνητικά εργαστήρια σε ολόκληρο τον κόσμο εργάζονται πυρετωδώς για την ανάπτυξη αντίστοιχων τεχνολογιών, χρησιμοποιώντας διαφορετικούς μικροοργανισμούς-ξενιστές, όπως ζύμες, τον μικροσκοπικό μύκητα Bacillus subtilis — που χρησιμοποιείται ήδη ευρέως για την παραγωγή βιομηχανικών ενζύμων όπως η αμυλάση και η πρωτεάση — καθώς και το βακτήριο E. coli.

«Δεν σημαίνει ότι του χρόνου οι μικροοργανισμοί θα παράγουν σάντουιτς», αστειεύτηκε ο Χαλέβι. «Θεωρητικά, θα μπορούσαν κάποια στιγμή να συμπληρώσουν ή ακόμη και να αντικαταστήσουν μέρος των διατροφικών συστημάτων που βασίζονται σε φυτά και ζώα. Απέχουμε ακόμη πάρα πολύ από αυτό το σημείο, όμως πρόκειται για μια επιστήμη στην οποία πρέπει να επενδύσουμε. Προχωρούμε γρήγορα· αρκεί να σκεφτεί κανείς ότι η γεωργία που βασίζεται στα φυτά χρειάστηκε 10.000 χρόνια για να φτάσει στο επίπεδο που βρίσκεται σήμερα.»

πηγή:Times of Israel