微生物可以将塑料垃圾转化为食用蛋白质

如果我们通过将有害的废物转化为营养食品，我们可以解决一部分塑料污染危机的部分？

While that might sound like something out of a 21st-century fairy tale—and certainly doesn't replace the need to make less plastic to begin with—it’s a fantasy that science could actually make real: German science and technology company Merck KGaA awarded their 2021 Future Insight Prize last month to two researchers who developed a process for using microbes to transform plastic waste into protein.

“今年的赢家的未来洞察力奖已经创建了一个突破性的技术可能生成一个安全的和可持续的食物来源,同时减少对环境的危害与塑料垃圾和传统的农业方法,“Belen Garijo默克公司执行董事会主席兼首席执行官,达姆施塔特,德国，在一个公告．“我们祝贺陆挺(Ting Lu)和斯蒂芬•泰特曼(Stephen Techtmann)有前途的研究，希望未来洞察奖(Future Insight Prize)将有助于加快他们的努力。”

塑料在食品

Lu是伊利诺伊大学香槟分校的生物工程教授，Techtmann是密歇根理工大学的生物科学副教授，他们在去年9月和两所大学的研究团队开始研究这个想法。Techtmann告诉Treehugger网站，最初，这个项目是由美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)的一个资助机构发起的，该机构希望用“有趣而有创意的方式处理废物”。

但研究人员也有更多的个人动机。

“我去过欠发达的农村地区，农民努力工作，在他们的桌子上没有足够的食物，”卢写在一封电子邮件中。“这留下了对粮食短缺危机的持久印象。几年前，我遇到了一个U.N.报告，我令人震惊的人口震惊，并看到了粮食生成的紧迫性。当我在伊利诺伊州开始自己的实验室时，我想在智力上挑战和社会影响的东西上工作。粮食生成就是这样一个主题，我非常兴奋地解决这个问题。“

从本质上讲，研究人员设计的过程首先使用化学物质分解塑料聚合物，然后使用自然产生的微生物将塑料构建块转化为有营养价值的微生物生物量。

“我们项目的主要概念是转型的，一个过程将一种形式的材料转换为另一个形式，”Lu解释道。“在这种情况下，我们将塑料废物转化为食物。”

陆川承认，初始产物和最终产物看起来可能是“完全不同的”材料，但从化学角度来看，它们并不像人们可能预期的那样不同。塑料和食物都含有碳、氧和氢的基本组成部分。用于水瓶的塑料PET的化学式为(C10H8O4)n，小麦粉的化学式为(C6H10O5)n。

确切地说，这个过程并不能产生面粉。相反，最终的结果就是泰特曼所说的“微生物细胞”。

“微生物细胞由我们现在吃的食物非常相似的东西组成，”TechTmann告诉TreeHugger，特别是在植物产品方面。它们含有蛋白质，脂质和维生素。

这些细胞目前采用粉末的形式，它本身可以成为食品，Ting写。该粉末也可用于制造能量棒或其他类型的食物。

扩大

该概念仍处于Techtmann呼叫“替补规模实验”的水平。现在，研究人员一次只能将0.87〜1.75盎司（25至50克）的塑料转换为0.87至1.75盎司。然而，一个有希望的事实是该过程非常有效。它能够将75％至90％的HDPE塑料更改为潜在的可食用细胞。

在短期内，Techtmann表示，研究人员希望将其塑料到食物过程的组成部分统一到可用作救灾工具的单一设备中。

他解释说:“通常情况下，食物和清洁的水是灾难场景中需要的东西，而你经常会有过剩的浪费。”

但泰特曼和陆兆基的雄心还有更长远的目标。

陆兆禧写道:“我们的长期目标是开发一种多功能、高效、可大规模利用的塑料降解和转化技术，最终有助于解决塑料污染和食品不安全这两大现代社会挑战。”

他希望它产生的食物将是人类的合法替代食物来源，以及畜牧，猫和狗的可能性。

“我真的认为有不同的可能性，”鲁说。

未来洞察奖

赢得了未来的Insight奖2021将帮助他们实现这些目标。奖品是推出2019年，默克公司成立350周年。获奖不仅仅是象征性的:该公司计划在未来35年里每年发放118万美元(合100万欧元)的奖金。

Garijo在该奖项的网站上说:“通过未来洞察™奖，我们的目标是让研究人员能够应对人类在健康、营养和能源方面最紧迫的一些全球挑战。”

为此，公司每年寻求围绕特定主题的提名：2019年，这是大流行的制备，2020年耐药性，以及2021名食物发生器。2022主题将是二氧化碳转化。

Techtmann说，奖品的初步提名“对我们来说是一个惊喜。

“这是一项惊人的荣誉，”他补充道。“令人兴奋的是，这家公司……愿意投入大量投资，试图解决社会面临的一些重大挑战，看到我们正在做的工作，作为帮助社会的潜在一步，是相当令人惊讶的。”

默克公司的投资对研究人员也有实际意义。这将使他们能够资助更多的研究生和博士后，以协助项目的发展，并立即做出改进。

“这个奖是令人难以置信的，因为它为我们推进研究提供了资源和鼓励，”陆同意。“虽然我们取得了令人鼓舞的成果，但从概念演示到实际应用还有很长的路要走。”

研究人员想要制作的一些直接改进包括：

1. 提高转型效率
2. 改善和确保最终食品的安全性
3. 提高食物的营养，例如，研究如何制造多不饱和脂肪酸
4. 扩大到新型废物，如不可食用的植物质

“有了这个奖，我们就可以追求高风险、高回报、有潜在变革潜力的想法，”陆川写道。