תוסף תפריט חדש: שמרים מתקדמים הופכים זבל בקבוקי פלסטיק לחומרים לאפייה עם טעם שמחכים לאישור סופי

חוקרי אוניברסיטת סאות' אילינוי בקרבון סייל פיצחו דרך לייצר חיות בהנדסה גנטית, שמסוגלות להפוך תרכובות מפלסטיק PET Waste ועד חומרים מחקלאות לתפריטים, שומנים, ויטמינים, טעמים ומרכיבי תוספת טעם. לאחר מכן, הם השתמשו באותן חומרים לייבוא תולעי מזון מעוררות תיאבון, בעוגיות עשירות בחלבון הנקראות µBites, מילה שנקראית מיקרובייטס. העבודה הוצגה בכנס של אגודה אמריקאית לכימיה בסתיו במעלת מקקאליק בשיקגו, לפי ההודעה של החברה המדעית.

האם מישהו אוכל פלסטיק?

התשובה לשאלה זו היא חד-משמעית — לא. הפלסטיק עצמו אינו מרכיב באוכל. התהליך מתחיל בפירוק וולקני של הפלסטיק, בו מכינים תרכובות קטנות יותר, שהחיידקים — במשמעות התולעים — צורכים ומייצרים מהן חומצות, שומנים וחלבונים. המולקולות שמקורן בפלסטיק לא מיועדות למאכל ישירות, אלא משמשות כדשן לייצור מזון חדש באמצעות תגובת חיידקים מהונדסים.

האם העוגיות מוכנות לאכילה?

השאלות האם העוגיות מוכנות לאכילה נעשות בנפרד. החוקרים מציינים שהמידע הקיים מעיד כי µBites בטוחות למאכל, אך נסיונות טעם רשמיים ממתינים לאישור רשמי מסביבת מחקר או רגולטורית. עד כה, המשתתפים העריכו את העוגיות רק לפי הריח שלהן, ורבים מהם הצהירו כי היו מוכנים לאכול אותן במצבים שבהם מזון דל काही למשאם.

איך קיבלה בקבוק סודה תפקוד של חלבון בעוגיה?

התהליך מתחיל בטכניקת פירוק אוקסידטיבי הידרותרמי, שפותחה על ידי פרופ' קן אנדרסון מאוניברסיטת סאות' אילינוי בקרבון סייל, המשלבת מי מים עם חמצן בלחצים וטמפרטורות גבוהות לפירוק חומרים עמידים למבנה לתרכובות שהחיידקים יכולים להשתמש בהן. החומרים שמגיעים לתהליך כוללים את הפוליאתילן terephthalate (PET), הפלסטיק שבשימוש נרחב בבקבוקי שתייה וקופסאות, יחד עם שאריות תירס, עלי תירס, ומרכיבים צמחיים אחרים.

לאחר מכן, פרופ' להירו יעאקודי וסטודנטית לתארים מתקדמים סנדהיה ג'ייאסקרה תיכננו מספר סוגי חיידקים, ביניהם שמרים רגילים לאפיית לחם, כדי להמיר את המולקולות לתרכובות מזון כמו חלבונים, שומנים וחומצות. זן חיידקים חדשני מייצר טעם וניל מביומאס של צמחים, וזן אחר משתמש ב-Ethylene Glycol שמקורו מפלסטיק PET כדי לייצר בטא קרוטן, שמולדגף לכלול ויטמין A בגוף האדם.

המרכיבים המופקים מחיידקים מתמזגים עם סיבים, עמילנים וממתיקים, ומועברים להדפסת תלת-ממד. הפרויקט נבע מתוך מחקר על מחזור מיחזור של פלסטיק. יעאקודי מציין כי השיטה בנויה על פרקטיקה מבוססת, שכן כיום משתמשים כבר במיקרובים מתמחים לייצור חומרים רפואיים כמו אינסולין.

מדוע סוכנויות החלל מתעניינות בתצרוכת קלוריות ממוחזרת?

העבודה מחזירה אותנו לתחרות של נאס"א ל"אתגר המזון בחלל עמוק", שהתקיימה בין 2021 ל-2024 בשת"פ עם הסוכנות הקנדית לחלל. המטרה הייתה לפתח טכנולוגיות ליצירת מזון שצריך משאבים מועטים, מייצרת פחות פסולת, ומספקת מזון בטוח, תזונתי וטעים למשימות ארוכות שהאסטרונאוטים לא יוכלו לסמוך על שיגורים תכופים מכדור הארץ.

נאס"א ראתה באתגר גם תועלת לקרקע, במיוחד בסביבות קיצוניות, אזורים עושר-משאבים מוגבל, ומקומות שבהם אסונות משבשים תשתיות חיוניות. צוות אוניברסיטת סאות' אילינוי מציע כי שימושים אפשריים כוללים צוללות, אזורי אסון, והתיישבויות עתידיות על הירח או מאדים.

האתגר הסתיים ב-2024, כשנאס"א העניקה לפרויקטים אמריקאים שלושה מיליון ורבע דולרים בפרס הגדול. ההודעה של החברה המדעית אינה מציינת את מיקומו של צוות אוניברסיטת סאות' אילינוי בתחרויות.

כדאי לציין גם מי מימן את המחקר: על פי ההודעה, המימון הגיע מחלקת חלל של נאס"א, ומקרן תכנית הפיתוח האישית של המועצה הלאומית למדעים.

הדגמה במעבדה – לא מוצר צריכה מסחרי

העובדות הראשונות על עצם העניין זמינות. התוצאות הוצגו בכנס מדעי ותוארו בהודעה לעיתונות של החברה, אך לא מצויין מחקר עמוד שדרה שפורסם בביקורת עמיתים. טרם נערכו ניסויים בקהל הרחב והעוגיות עדיין לא עברו תהליך שיפוט של רישוי למכירה.

יעאקודי מציין כי הוא מקווה שבעוד כמה שנים העוגיות יהיו זמינות לציבור, ומביא הערכות כי צריכת מזון עולמית עלולה לעלות ב-35 עד 56 אחוז עד שנת 2050. כל זאת בהנחות של הצוות, והזמן שייקח תלוי באישורי בטיחות שהם עוד לא קיבלו.

שאלות לא פתורות שנותרו פתוחות כוללות כיצד מתבצע סינון חומרים שמקורם בפלסטיק, מה כמות החלבון והנוטריינטים בכל מנה, וכמה אנרגיה צורכת תהליך הפירוק בלחצים גבוהים. תוצאות שיפוט עצמאיות ומידע מפורט יותר יעזרו להחליט האם המוצר אכן מתאים לשימוש רחב.

הצוות עדיין שואף להפיק עוגיות שמושכות יותר את דעת הקהל, על ידי שפרוט המיקרובים יייצרו את העמילן, הסיבים והמתיק שהיום מוסיפים בנפרד.

בעיית פסולת הפלסטיק עדיין קיימת

הטכנולוגיה הנוכחית לא משנה את תמונת מצב הפלסטיק של היום. סוכנות EPA מדווחת כי בשנת 2018 ייצרה ארה"ב כ-35.7 מיליון טונות של פלסטיק, ורק כ-8.7% מתוך זה עבר מיחזור. בקבוקי PET ומיכלים, שיותר נטולי, מונהגים לעלות בשיעור מיחזור של 29.1%. בשנה זו, קיבלו את הפילטות מעל ל-27 מיליון טונות של פסולת פלסטיק.

אתרי טבע וחדשות תעשיית הפלסטיק סקרו שיטות ביולוגיות נוספות להתמודדות עם פסולת פלסטיק, ביניהן פטרייה האוכלת פלסטיק שהתגלתה באמזונס, אך טכנולוגיות אלה רחוקות מיישום נרחב. למשפחות, ההמלצה נותרת לבדוק איך מחזירים את הבקבוקים ומעטפת הפלסטיק לפח המיחזור, לשמור על ניקיון ולפעול לצמצום השימוש חד-פעמי — אך אין להאכיל או לעכל פלסטיק בבית באופן עצמאי.

המטרה המרכזית לעתיד היא לאשר את הטקסים של בדיקות טעם באופן רשמי, ולפרסם מחקר שיפוטי עם נתוני בטיחות מלאים. בינתיים, µBites הם יותר הוכחת יכולת ומחקר ניסיוני, המהווה רעיון חכם להמרת פסולת למזון, אך עוד לא מונח על השולחן של הצרכנים.

האתגר של פסולת הפלסטיק בעולם המודרני

הטכנולוגיה הנוכחית אינה משנים את המצב הפועל. סוכנות EPA מציינת כי בשנת 2018, 35.7 מיליון טונות של פלסטיק נוצרו בארה"ב, ורק חלק קטן מצריפתם (כ-8.7%) עוברת מיחזור. בקבוקי PET מצליחים יותר (כ-29.1%), אך כמה מיליון טונות עוד מעמיסים את הפח הזבל.

ארגונים סביבתיים וחשיבה כלכלית מדברים על שיטות ביולוגיות נוספות לפתרון, בעיקר באזורים שבהם החיסכון הכלכלי והחברתי חיוניים. אך נכון לעת עתה, הטכנולוגיה של פיתוח מזון מביומסה מפלסטיק הנדסית עדיין בשלב תיאותי במעבדה בלבד.

עד שהחלטות אלו יגיעו לרלוונטיות רחבת שימוש, עלינו להמשיך לנהוג באחריות – לבדוק תקנות מיחזור מקומיות, לשמור על ניקיון המיחזור, ולהקטין שימוש חד-פעמי. אין לנסות במהלך הבית לנסות לעכל או לאכול פלסטיק באופן עצמאי.