จุลินทรีย์พลังงานแสงอาทิตย์เลี้ยงโลก?

จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในอาหารและเครื่องดื่มของเรา ตั้งแต่ชีสไปจนถึงเบียร์ มาเป็นเวลานับพันปี แต่ผลกระทบต่อโภชนาการของเราอาจมีความสำคัญยิ่งขึ้นไปอีกในไม่ช้า โลกกำลังเผชิญกับความท้าทายด้านอาหารที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากจำนวนประชากรมนุษย์ยังคงเพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับความต้องการผลิตภัณฑ์จากสัตว์ที่เน้นทรัพยากร หากต้องตอบสนองความต้องการเหล่านี้โดยการเกษตรแบบเดิมเพียงอย่างเดียว ต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมก็จะมหาศาล ทีมวิจัยระดับนานาชาติที่นำโดยศิษย์เก่ามหาวิทยาลัย Göttingen ได้แสดงให้เห็นว่าการใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตโปรตีนจากจุลินทรีย์ ซึ่งไม่เพียงแต่อุดมไปด้วยโปรตีนเท่านั้นแต่ยังมีสารอาหารอื่นๆ ด้วย มีความยั่งยืน มีประสิทธิภาพ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าการปลูกพืชทั่วไป . วิธีนี้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ พื้นดิน สารอาหาร และคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ

งานวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในการดำเนินการของ National Academy of Sciences.

นักวิจัยได้จำลองโรงงานผลิตอาหารจุลินทรีย์ขนาดใหญ่โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ อากาศ น้ำ และสารอาหารเพื่อปลูกจุลินทรีย์โดยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่วาดโดยตรงจากผลในห้องปฏิบัติการ ชีวมวลที่อุดมด้วยโปรตีนถูกเก็บเกี่ยวและแปรรูป และผงที่ได้นั้นสามารถใช้เป็นอาหารสัตว์หรือเป็นอาหารสำหรับคนได้ การศึกษาได้ดำเนินการวิเคราะห์ความต้องการพลังงานสำหรับแต่ละขั้นตอน ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงผลิตภัณฑ์สุดท้าย โดยคำนึงถึงการผลิตไฟฟ้า (จากแผงโซลาร์เซลล์) การผลิตไฟฟ้าเคมีของสารตั้งต้นที่อุดมด้วยพลังงานสำหรับจุลินทรีย์ การเพาะปลูกจุลินทรีย์ การเก็บเกี่ยว และแปรรูปชีวมวลที่อุดมด้วยโปรตีน จุลินทรีย์หลายชนิดและกลยุทธ์การเจริญเติบโตถูกเปรียบเทียบเพื่อระบุวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

ผลการศึกษาพบว่าสำหรับโปรตีนที่ผลิตได้แต่ละกิโลกรัม จุลินทรีย์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ต้องการพื้นที่เพียง 10% ของพื้นที่ เมื่อเทียบกับพืชผลที่มีประสิทธิภาพที่สุด นั่นคือ ถั่วเหลือง การศึกษาคำนวณว่าแม้ในสภาพอากาศทางตอนเหนือที่มีแสงแดดน้อย ผลผลิตของอาหารจุลินทรีย์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ก็สามารถผลิตพืชหลักได้มาก ในขณะที่ลดการใช้น้ำและปุ๋ย ที่สำคัญ การผลิตนี้ยังสามารถตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ไม่เหมาะสำหรับการเกษตร เช่น ทะเลทราย

ในการวิจัยก่อนหน้านี้ โปรตีนจากจุลินทรีย์ประเภทนี้ได้แสดงผลประโยชน์เมื่อเลี้ยงปศุสัตว์ และผลิตในขนาดใหญ่ในสหภาพยุโรปแล้ว"เราคาดหวังว่าโปรตีนจากจุลินทรีย์จะเป็นประโยชน์ในฐานะอาหารเสริมของเรา เนื่องจากโปรตีนดังกล่าวให้แหล่งโปรตีนคุณภาพสูงซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมด รวมทั้งวิตามินและแร่ธาตุ" ผู้เขียนคนแรก Dorian Leger ซึ่งทำงานใน MPI of Molecular Plant Physiology ขณะศึกษาอยู่ที่ University of Göttingen พร้อมกับเพื่อนร่วมงานจากอิตาลีและอิสราเอล"เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะสนับสนุนการผลิตอาหารในขณะที่ป้องกันความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม วิธีการทำการเกษตรในปัจจุบันมีส่วนทำให้ระบบนิเวศที่ปนเปื้อนและปริมาณน้ำสำรองทั่วโลกหมดลง"

ในขณะนี้ ที่ดิน 30-40% ของโลก' ถูกใช้เพื่อทำการเกษตร แต่หนึ่งในสิบของประชากรยังขาดสารอาหาร Leger กล่าวว่า"การบูรณาการการเพาะปลูกจุลินทรีย์ที่อุดมด้วยสารอาหารเข้ากับระบบพลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ มีศักยภาพในการผลิตอาหารได้มากขึ้นโดยใช้ทรัพยากรน้อยลง สิ่งนี้สามารถปลดปล่อยพื้นที่เกษตรกรรมจำนวนมหาศาล และนอกจากนี้ยังช่วยป้องกันการทำลายระบบนิเวศทางธรรมชาติต่อไป ดังนั้นจึงมีส่วนสนับสนุนที่มีคุณค่าต่อการอนุรักษ์และความยั่งยืนในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมความพร้อมด้านอาหารทั่วโลก"

ที่มาของเรื่อง:

วัสดุให้บริการโดยมหาวิทยาลัยโกททิงเงน.หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว