微生物可以将塑料垃圾转化为可食用的蛋白质

如果我们能通过将有害垃圾转化为有营养的食物来解决部分塑料污染危机呢?

虽然这听起来像是21世纪的童话故事——当然也不能取代一开始就减少塑料生产的需求——但这是一个可以通过科学实现的幻想:德国科技公司默克公司(Merck KGaA)上个月将2021年未来洞察奖授予了两名研究人员，他们开发了一种利用微生物将塑料垃圾转化为蛋白质的过程。

德国达姆施塔特默克公司执行董事会主席兼首席执行官Belén Garijo在一份声明中说:“今年的未来洞察力奖的获奖者创造了一种突破性的技术，有可能产生安全和可持续的食物来源，同时减少与塑料垃圾和传统农业方法有关的环境危害。beplay体育官网电脑公告．“我们祝贺陆挺和史蒂芬·特克特曼所做的有前途的研究，并希望未来洞察奖将有助于加速他们的努力。”

塑料在食品

Lu是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的生物工程教授，Techtmann是密歇根理工大学的生物科学副教授，他们从去年9月开始与两所大学的研究团队一起研究这个想法。最初，这个项目是由资助机构美国国防高级研究计划局的呼吁推动的，该机构呼吁“用有趣而有创意的方法处理废物”，特克特曼告诉“拥抱树”。

但研究人员也有更多的个人动机。

“我去过不发达的农村地区，那里的农民努力工作，却不能满足他们的餐桌上的食物，”陆在给“树拥抱者”的电子邮件中写道。“这给我留下了粮食短缺危机的深刻印象。多年前，我看到一份联合国报告，我对饥饿人口的数量感到震惊，看到了粮食生产的紧迫性。当我在伊利诺斯州建立自己的实验室时，我想做一些具有智力挑战但又具有社会影响力的事情。食物生产就是这样一个话题，我非常兴奋能够解决这个问题。”

从本质上说，研究人员设计的过程首先使用化学物质分解塑料聚合物，然后使用天然微生物将塑料积木转化为具有营养价值的微生物生物量。

“我们项目的关键概念是转化，一个将一种材料转化为另一种形式的过程，”陆解释道。“在这种情况下，我们将塑料垃圾转化为食物。”

陆承认，最初的产品和最终的产品可能看起来是“完全不同的”材料，但从化学角度来看，它们并没有人们想象的那么不同。塑料和食物都含有碳、氧和氢这些基本元素。制作水瓶的塑料PET的化学式是(C10H8O4)n，而小麦粉的化学式是(C6H10O5)n。

确切地说，这个过程不会产生面粉。相反，最终的结果是Techtmann所说的“微生物细胞”。

“微生物细胞的组成与我们现在吃的食物非常相似，”Techtmann告诉Treehugger，特别是当涉及到植物产品时。它们含有蛋白质、脂类和维生素。

Ting写道，这些细胞目前采取粉末的形式，本身可能是一种食品。这种粉末也可以用来制作能量棒或其他类型的食物。

扩大

这个概念还停留在Techtmann所说的“台式实验”的水平上。目前，研究人员一次只能转化0.87到1.75盎司(25到50克)的塑料。然而，一个有希望的事实是，这个过程非常高效。它能够将75%到90%的HDPE塑料变成潜在的可食用细胞。

在短期内，Techtmann说，研究人员希望把他们的塑料到食物过程的各个部分统一成一个单一的设备，可以用作救灾工具。

他解释说:“通常情况下，食物和清洁的水是灾难场景中所需要的，而你经常会有过量的浪费。”

不过，泰克特曼和卢的野心还不止于此。

“我们的长期目标是开发一种多功能、高效、可大规模利用的塑料降解和转化技术，最终帮助解决塑料污染和粮食不安全这两个现代社会面临的重大挑战，”卢晓东写道。

他希望它产生的食物将成为人类的合法替代食物来源，也有可能成为牲畜、猫和狗的替代品。

“我真的认为有不同的可能性，”陆说。

未来的洞察力奖

获得2021年未来洞察奖将帮助他们实现这些目标。诺贝尔和平奖推出了以纪念默克公司成立350周年。获奖不仅仅是象征性的:这项荣誉还伴随着118万美元(100万欧元)的奖金，该公司计划在未来35年每年发放这笔奖金。

加里霍在该奖项网站上说:“通过未来洞察™奖，我们的目标是帮助研究人员解决人类在健康、营养和能源方面最紧迫的一些全球挑战。”

为此，该公司每年都会围绕一个特定主题寻求提名:2019年是大流行准备，2020年是耐药性，2021年是食物生成器。2022年的主题将是二氧化碳转化。

特克特曼说，诺贝尔文学奖最初的提名“让我们感到意外”。

“这是一个惊人的荣誉，”他补充道。“令人兴奋的是，看到这家公司……愿意投入大量投资，试图解决社会面临的一些重大挑战，看到我们正在做的工作是帮助社会的潜在一步，这是非常令人惊讶的。”

默克的投资对研究人员也有实际意义。这将使他们能够资助更多的研究生和博士后来协助项目的发展，并立即进行改进。

“这个奖是不可思议的，因为它为我们推进研究提供了资源和鼓励，”陆毅赞同道。“虽然我们已经取得了有希望的结果，但从概念演示到实际应用还有很长的路要走。”

研究人员想要做的一些即时改进包括:

1. 提高转换的效率
2. 提高和保证最终食品的安全
3. 例如，通过研究如何制造多不饱和脂肪酸来提高食物的营养价值
4. 扩展到新的废物类型，如非食用植物物质

“有了这个奖，我们就可以追求高风险、高回报的想法，这些想法可能会带来变革，”陆写道。