- 研究人員將酵母編程，將塑膠及農業廢料轉化為可食用蛋白質。
- 經過氧化熱液溶解後，塑膠及植物廢料可被酵母消化轉化。
- 目前曲奇已顯示可安全食用，但正式試味測試尚未開始。
- 研究人員希望未來所有成分均可透過微生物生產，應對糧食需求上升。
由汽水膠瓶與粟米稈部分材料製成的曲奇，聽起來或許令人卻步，但研究人員指出，真正產物其實是蛋白質，而非塑膠。美國南伊利諾大學卡本代爾分校（Southern Illinois University Carbondale）的研究團隊，已將酵母重新編程，使其能將塑膠及農業廢料轉化為可食用的蛋白質、維他命與風味化合物，並將成品烘製成一種名為 µBites 的小食。該項目屬於美國太空總署（NASA）資助研究的其中一環，目標是在資源受限的環境（包括深太空任務）中生產糧食。
副教授 Lahiru Jayakody 與研究生 Sandhya Jayasekara 共同領導這項工作。
酵母轉化過程
研究團隊選擇以聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）為對象，這種塑膠是大多數汽水及水樽的主要材料。PET 含豐富的碳，而 Jayakody 的團隊由此推論，含碳的塑膠廢料理論上可被重組為含碳的食物。雖然透過工業化學反應與溶劑同樣可以達致類似的重組效果，但研究人員選擇將工序外判予微生物，作為更簡便且環保的替代方案。經過編程的酵母菌株（包括一般烘焙酵母）將從 PET 及棄置粟米稈、葉子抽取的分子，轉化為蛋白質、脂肪及酸類。
在酵母發揮作用之前，原料塑膠及植物廢料需先經過「氧化熱液溶解」程序。該方法由南伊利諾大學卡本代爾分校地質學教授 Ken Anderson 研發，利用高温高壓下的水與氧氣，將堅�物料分解成細小碎片，讓微生物得以消化。一旦完成分解，這些碎片便會被餵飼予已編程的酵母，由酵母將其重新組合成新的食物成分。研究人員其後混入纖維、澱粉及甜味劑，再透過 3D 打印機擠壓成型，製成最終的曲奇。
研究人員表示，至今收集所得的數據顯示，該款曲奇可供安全食用。然而，正式的試味測試尚未展開，因為團隊仍在等候機構的審批批准。與此同時，非正式的氣味測試反應正面，參與者表示若食物選擇有限，願意進食這些曲奇。Jayasekara 亦已培殖出可生產較傳統食品添加劑的酵母菌株，期望產品在緊急用途以外亦更具吸引力。其中一款菌株現可從植物生物質中生產雲呢拿香料，另一款則將 PET 中的乙二醇轉化為 β-胡�蔔素——一種人體可轉化為維他命 A 的化合物。
未來應用與糧食需求
研究人員最終希望 µBites 中的所有成分，包括額外添加的澱粉、纖維及甜味劑，都能透過微生物生產，而非依賴傳統來源。Jayakody 預期產品可於數年內投入公開市場，潛在應用範圍涵蓋�艇以至月球或火星上的前哨基地。他援引聯合國的預測數據指出，全球糧食需求到 2050 年或將上升 35% 至 56%，屆時全球約 30% 人口可能面臨飢餓風險。微生物食物生產被視為應對此缺口的一條可行路徑。
該項研究於美國化學學會（American Chemical Society）的一次會議上發表。美國化學學會並不從事研究工作。
微生物技術應對糧食危機的潛力
隨著全球糧食需求不斷上升，利用微生物將廢料轉化為可食用食品的技術顯得尤為重要。這項研究展示了透過酵母轉化塑膠及農業廢料的潛力，為資源受限環境中的食物生產提供了一種可行方案。若能成功將所有成分透過微生物生產，將有助於減少對傳統農業的依賴，並可能在太空探索及其他極端環境中發揮關鍵作用。