一支研究团队表示,他们正在研发一种由塑料和农业废弃物制成的高蛋白饼干。这项由美国国家航空航天局资助的研究,有望同时应对塑料污染与未来食物供应不足两大问题。相关成果将在美国化学学会秋季会议上公布。

尽管各国不断推动塑料再利用和回收,塑料废弃物仍持续威胁环境与公共健康。与此同时,全球人口增长,以及未来人类探索月球和更遥远太空时可能面临的长期食物供应问题,也对相关技术提出了更高要求。
来自美国南伊利诺伊大学卡本代尔分校的应用微生物学家拉希鲁·贾亚科迪表示,预计到2050年,全球粮食需求将增加35%至56%,未来约有30%的世界人口可能面临饥饿风险。他认为,利用微生物或许是解决这一问题的重要途径。
研究人员通过基因改造多种酵母,使其能够将降解后的聚对苯二甲酸乙二醇酯,也就是常见的PET塑料、废弃玉米秸秆以及其他有机材料,转化为既能被人体消化、又可能具有良好口感的食物原料。
其中,一种酿酒酵母被改造为利用阿魏酸生产香味物质香草醛;另一种红冬孢酵母则经过工程化改造,可以分解乙二醇,将其作为碳源,并进一步生成维生素A的前体β-胡萝卜素。
研究团队先对混合废弃物进行处理,将其分解成更容易被微生物消化的形态。经过发酵后,研究人员获得了一种主要由蛋白质和脂肪组成的糊状物,理论上可以作为食物。随后,他们向其中加入淀粉、纤维和少量甜味剂,再将混合物压制成适合食用的小块零食。
为了让产品更具辨识度,团队还使用3D打印技术,将混合物制成希腊字母“μ”的形状。这种产品被命名为“μBites”,意为“微型点心”。
目前,研究人员仍在等待相关审批,暂时还不能食用这些烘焙食品。不过,团队表示,尽管生产过程中使用了原本不可食用的塑料聚合物,但最终制成的饼干没有理由不具备食用安全性。
贾亚科迪说,团队最初的目标是开发塑料升级回收技术,将塑料转化为更有价值的产品。他们随后想到,既然塑料和食物的本质都离不开碳元素,为什么不尝试把塑料用于生产食物。
利用微生物将废弃碳转化为有用产品并不是全新的理念。多年来,研究人员一直在探索生物技术,希望将塑料和农业废弃物转化为燃料、建筑材料等具有商业价值的产品。
不过,这一思路要真正实现大规模应用,仍面临现实挑战。研究人员需要找到成本具有竞争力的方式,收集数量庞大的塑料废弃物,并将其转化为能够进入市场的产品。此外,消费者是否愿意购买和食用以塑料为原料之一制成的食品,目前也仍是一个未知数。
尽管如此,研究人员认为,建立一套经过工程改造的微生物资源库,可能正是美国国家航空航天局应对未来多重挑战所需要的技术之一。这些微生物不仅有望帮助人类快速、经济地处理废弃碳,也可能在未来被用于生产食物。
这项研究将在美国化学学会秋季会议上进行展示。