ペットボトルとトウモロコシの茎の一部の材料から作られたクッキーは、聞こえは悪いかもしれませんが、研究者たちは、実際の製品はプラスチックではなく、タンパク質であると指摘しています。アメリカ南イリノイ大学カーボンデール校の研究チームは、酵母を再プログラムし、プラスチックや農業廃棄物を食用のタンパク質、ビタミン、風味化合物に変換できるようにしました。そして、最終製品は「µBites」と呼ばれるスナックとして焼き上げられます。このプロジェクトは、アメリカ航空宇宙局（NASA）が資金提供する研究の一環であり、資源が限られた環境（深宇宙ミッションを含む）での食料生産を目指しています。
副教授のLahiru Jayakodyと大学院生のSandhya Jayasekaraがこの作業を共同で指導しています。
炭素を中心にプラスチック廃棄物を再構成して食べ物に
研究チームは、ペットボトルや水ボトルの主要材料であるポリエチレンテレフタレート（PET）を対象に選びました。PETは豊富な炭素を含んでおり、Jayakodyのチームは、炭素を含むプラスチック廃棄物は理論的に炭素を含む食べ物に再構成できると推論しました。工業化学反応や溶剤を使用しても類似の再構成効果を得ることができますが、研究者たちはプロセスを微生物に外注することを選び、より簡便で環境に優しい代替手段としました。プログラムされた酵母株（一般的なベーカリー酵母を含む）は、PETや廃棄されたトウモロコシの茎、葉から分子を抽出し、それをタンパク質、脂肪、酸に変換します。
高圧前処理で微生物がプラスチック廃棄物を分解
酵母が機能する前に、原料のプラスチックと植物廃棄物は「酸化熱液溶解」プロセスを経る必要があります。この方法は南イリノイ大学カーボンデール校の地質学教授Ken Andersonによって開発され、高温高圧下の水と酸素を利用して、堅い物質を小さな破片に分解し、微生物が消化できるようにします。分解が完了すると、これらの破片はプログラムされた酵母に与えられ、酵母がそれを新しい食材に再構成します。研究者たちはその後、繊維、デンプン、甘味料を混ぜ、3Dプリンターで押し出して最終的なクッキーを作ります。
安全性は確認済み、正式な試食は承認待ち
研究者たちは、これまでに収集されたデータがこのクッキーを安全に食べられることを示していると述べています。しかし、正式な試食テストはまだ始まっておらず、チームは機関の承認を待っています。その間、非公式な嗅覚テストは好意的な反応を示しており、参加者は食べ物の選択肢が限られている場合、これらのクッキーを食べる意欲があると述べています。Jayasekaraはまた、従来の食品添加物を生産できる酵母株を培養しており、製品が緊急用途以外でもより魅力的になることを期待しています。ある株は植物バイオマスからバニラ香料を生産でき、別の株はPET中のエチレングリコールをβ-カロテンに変換します。これは人体がビタミンAに変換できる化合物です。
研究は食料供給と宇宙応用シナリオに拡張
研究者たちは最終的に、µBitesのすべての成分、追加されたデンプン、繊維、甘味料を微生物によって生産できることを望んでいます。Jayakodyは、製品が数年以内に公開市場に投入されることを期待しており、潜在的な応用範囲は宇宙船から月や火星の前哨基地にまで及びます。彼は国連の予測データを引用し、2050年までに世界の食料需要が35%から56%増加する可能性があり、その時点で世界の約30%の人口が飢餓のリスクに直面する可能性があると述べています。微生物による食料生産は、このギャップに対処するための実行可能な道筋と見なされています。
この研究はアメリカ化学会（American Chemical Society）の会議で発表されました。アメリカ化学会は研究活動を行っていません。