Microben op zonne-energie om de wereld te voeden?

Microben spelen al millennia een sleutelrol in ons eten en drinken - van kaas tot bier - maar hun impact op onze voeding kan binnenkort nog belangrijker worden. De wereld wordt geconfronteerd met toenemende voedseluitdagingen, aangezien de menselijke bevolking blijft toenemen, naast de vraag naar grondstofintensieve dierlijke producten. Als aan deze behoeften uitsluitend door conventionele landbouw moet worden voldaan, zullen de milieukosten enorm zijn. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van een alumnus van de Universiteit van Göttingen heeft nu aangetoond dat het gebruik van zonnepanelen om microbiële eiwitten te produceren - die niet alleen rijk zijn aan eiwitten maar ook aan andere voedingsstoffen - duurzamer, efficiënter en milieuvriendelijker is dan het verbouwen van conventionele gewassen . Deze methode maakt gebruik van zonne-energie, land, voedingsstoffen en koolstofdioxide uit de lucht.

Hun onderzoek is gepubliceerd inProceedings van de National Academy of Sciences.

Met behulp van computersimulaties die rechtstreeks zijn afgeleid van laboratoriumresultaten, modelleerden de onderzoekers grootschalige microbiële voedselproductiefaciliteiten, die zonne-energie, lucht, water en voedingsstoffen gebruiken om microben te laten groeien. De eiwitrijke biomassa wordt geoogst en verwerkt en het resulterende poeder kan worden gebruikt als voer voor dieren of als voedsel voor mensen. De studie voerde een analyse uit van de energiebehoefte voor elke stap, van het allereerste begin tot het eindproduct, rekening houdend met: elektriciteitsopwekking (van zonnepanelen), elektrochemische productie van energierijk substraat voor de microben, microbenkweek, oogst , en het verwerken van de eiwitrijke biomassa. Verschillende soorten microben en groeistrategieën werden vergeleken om de meest efficiënte te identificeren.

Uit de studie bleek dat voor elke kilo geproduceerde eiwitten, microben op zonne-energie slechts 10% van het landoppervlak nodig hebben in vergelijking met zelfs het meest efficiënte plantengewas - soja. De studie berekende dat zelfs in noordelijke klimaten met minder zonneschijn, de opbrengsten van microbiële voedingsmiddelen op zonne-energie de hoofdgewassen ver kunnen overtreffen, terwijl het gebruik van water en kunstmest wordt geminimaliseerd. Belangrijk is dat deze productie zich ook zou kunnen bevinden in regio's die niet geschikt zijn voor landbouw, zoals woestijnen.

In eerder onderzoek heeft het eiwit van dit soort microben gunstige effecten laten zien wanneer het aan vee wordt gevoerd en wordt het al op grote schaal geproduceerd in de EU."We verwachten dat microbieel eiwit ook gunstig zal zijn als aanvulling op onze voeding, omdat het een hoogwaardige eiwitbron biedt die is samengesteld uit alle essentiële aminozuren, evenals vitamines en mineralen," legt eerste auteur Dorian Leger uit, die het werk uitvoerde in de MPI of Molecular Plant Physiology tijdens zijn studie aan de Universiteit van Göttingen, samen met collega's uit Italië en Israël."Deze technologie heeft het potentieel om de voedselproductie te ondersteunen en tegelijkertijd schade aan het milieu te voorkomen. De huidige landbouwmethoden dragen wereldwijd bij aan vervuilde ecosystemen en uitgeputte waterreserves."

Op dit moment wordt 30-40% van de aarde's land gebruikt voor landbouw, maar toch is een op de tien mensen ondervoed. Leger zegt:"Het integreren van de teelt van voedingsrijke microben met hernieuwbare energiesystemen, zoals zonnepanelen, heeft het potentieel om meer voedsel te produceren met minder hulpbronnen. Dit zou enorme hoeveelheden landbouwgrond kunnen vrijmaken en bovendien de verdere vernietiging van natuurlijke ecosystemen kunnen voorkomen, waardoor een waardevolle bijdrage kan worden geleverd aan instandhouding en duurzaamheid en tegelijkertijd de beschikbaarheid van voedsel wereldwijd kan worden bevorderd."

Verhaalbron:

Materialengeleverd doorUniversiteit van Göttingen.Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.