מה אם בקבוק מים ריק וגבעולי תירס שנותרו בשדה יוכלו להפוך לעוגייה? זה לא מדע בדיוני, אלא פרויקט מחקר בשם µBites - “מיקרו־ביסים” - שהוצג בכנס הסתיו של האגודה האמריקנית לכימיה. צוות מאוניברסיטת Southern Illinois University Carbondale מתכנת שמרים בעזרת עריכה גנטית, במטרה להפוך פסולת פלסטיק ופסולת צמחית לרכיבי מזון עשירים בחלבון.
נקודת המוצא היא פלסטיק מסוג PET, המשמש בין היתר בבקבוקים ובאריזות מזון, לצד פסולת חקלאית כגון גבעולים ועלים של תירס. החומרים עוברים תהליך המכונה פירוק הידרותרמי־חמצוני: מים, חמצן, חום ולחץ מפרקים את החומר למולקולות קטנות ונגישות למיקרואורגניזמים. לפי החוקרים, מדובר בתהליך בן 32 שלבים שנועד להפיק חומר הזנה בטוח לשלב הביולוגי הבא.
לאחר הפירוק, מוזן הנוזל העשיר בפחמן לביו־ריאקטור המכיל כמה זני שמרים מהונדסים. השמרים ממירים את חומרי המוצא לחלבונים, שומנים, חומצות ורכיבי מזון נוספים. זן אחד תוכנן לייצר ונילין - המולקולה המעניקה לווניל את טעמו וריחו - מחומר צמחי; זן אחר ממיר אתילן גליקול, תוצר פירוק של PET, לבטא־קרוטן, פיגמנט המשמש גם כקדם־ויטמין.
בסיום התהליך מוסיפים לתערובת סיבים, עמילן וממתיק, ואז מדפיסים אותה במדפסת מזון תלת־ממדית בצורת עוגיות. העוגיות עוברות חימום במיקרוגל לקבלת צורתן הסופית. החוקרים מדגישים כי הרעיון אינו להגיש פלסטיק לאכילה, אלא לפרק את הפולימר ולהשתמש בפחמן שבו כדי לבנות מחדש מולקולות מזון באמצעות תהליכים מיקרוביאליים.
בטוח? עדיין לא טועמים
על פי נתוני החוקרים, העוגיות נמצאו בטוחות לאכילה, אך הצוות עדיין ממתין לאישור מוסדי לביצוע מבחני טעימה רשמיים בבני אדם. בינתיים, בדיקות קודמות של קבילות המוצר העניקו לו ציון 6.5 מתוך 9 במדד ההדוני, כאשר הארומה קיבלה ציון ממוצע של 7.33.
הפרויקט פותח בין היתר במסגרת NASA Deep Space Food Challenge, ולכן היישומים המיידיים שמדמיינים החוקרים אינם בהכרח מדפי הסופרמרקט: משימות חלל ארוכות, אזורי אסון, בסיסים מבודדים ומקומות שבהם יש מחסור במזון טרי אך יש פסולת זמינה.
עם זאת, הדרך למוצר מסחרי עדיין ארוכה. מדובר בשלב מחקרי, המחייב הוכחת בטיחות רגולטורית, שיפור טעם ומרקם, והורדת עלויות הייצור. גם אם עוגיות מפלסטיק לא יחליפו בקרוב את הקינוחים במטבח הביתי, µBites מציגות כיוון מסקרן: שימוש בהנדסה ביולוגית כדי להפוך פסולת פחמנית למשאב תזונתי.