FoodIngredientFirst anunță că firma Solar Foods va folosi ingineria genetică pentru a dezvolta o nouă platformă biotehnologică pentru producerea proteinelor din lapte din CO2 și electricitate, pentru a deschide noi căi pentru producția sustenabilă de alimente.

Finanțare europeană

Compania și partenerii săi academici au primit finanțare în valoare de 5,5 milioane EUR (5,9 milioane USD) de la Consiliul European pentru Inovare (EIC) pentru a lucra la un proiect de patru ani numit Hydrocow.

Compania cu sediul în Finlanda conduce un consorțiu ca parte a „proiectului Hydrocow”, care implică și Universitatea din Groningen din Țările de Jos, Universitatea RWTH Aachen din Germania și FGen, o subsidiară a Ginkgo Bioworks din Elveția.

Ca prima aplicație a platformei, consorțiul va crea genetic o bacterie oxidantă a hidrogenului (HOB) pentru a excreta beta-lactoglobulina în mod natural, principala proteină din zer din laptele de vacă, spune compania.

„Dacă are succes, această platformă microbiană ar putea fi folosită pentru a converti CO2 în ingrediente utilizabile, cum ar fi lactoferină, cazeină, enzime sau alte proteine cu funcționalități diferite. Aceste ingrediente ar servi industria alimentară și a băuturilor și ar reduce amprenta lor de carbon”, spune Dr. Arttu Luukanen, SVP la Solar Foods și coordonatorul proiectului pentru Food Ingredients First.

„Hydrocow ar putea duce la crearea unei tehnologii cu adevărat inovatoare pentru industria alimentară.”

Punerea în mișcare a roților

Solar Foods și partenerii săi academici lucrează în tandem pentru a construi platforma de producție de proteine cu un ciclu Design-Build-Test-Learn, care include proiectarea unui model metabolic cuprinzător pentru HOB de la Universitatea RWTH Aachen.

  „Vom modifica un microb care deține în mod natural deja capacitatea de a crește cu CO2 și hidrogen fabricat folosind electricitate pentru a secreta proteinele alimentare.” În plus, compania notează că Universitatea din Groningen va implementa „proiectele bazate pe model” prin modificarea genetică modernă. tehnici care vizează încorporarea mecanismului de secreție intracelulară a proteinelor în HOB.

Faza de testare va urma pentru a utiliza platforma de screening cu viteză ultra-înaltă a FGen pentru a selecta rapid tulpinile cu cele mai bune performanțe pentru secreția de proteine.

„Tulpinile selectate vor fi validate de Solar Foods în condiții de creștere autotrofă pentru secreția de proteine, urmate de procesare în aval.”

„Vom modifica un microbi care deține deja capacitatea de a crește pe CO2 și hidrogen fabricat folosind electricitate pentru a secreta proteinele alimentare. Proiectul va folosi mai multe abordări, dar ideea principală este de a construi o cale de secreție în interiorul celulei pentru a permite exportul de proteine din celulă.”

Se pare că metoda va „fluializa căile metabolice”, astfel încât celula să investească energia derivată din hidrogen și CO2 pentru a face produsul dorit.

Anul trecut, compania a primit aprobarea de reglementare pentru pulberea sa bogată în proteine microbiene, Solein, făcută folosind CO2 și electricitate într-un bioproces. „Am depus dosar pentru alimente noi pentru Solein și pe alte piețe cheie”, dezvăluie dr. Arttu.

De ce?

Cercetările arată că HOB-urile sunt candidați principali pentru producția durabilă de proteine microbiene datorită valorii lor nutriționale ridicate și a cerințelor metabolice simple, care ar putea permite o simplă reciclare a resurselor de ioni de amoniu (NH4+) și CO2 într-un produs valoros.

Dr. Pasi Vainikka, CEO cu Dr. Juha-Pekka Pitkänen, Chief Technology Officer la Solar Foods. „HOB-urile sunt în centrul afacerii Solar Foods, iar cercetarea în jurul acestui grup de bacterii este de un interes deosebit pentru noi. Secreția de proteine dintr-un HOB ar permite valorizarea hidrogenului și a CO2 la o varietate de produse, nu doar ca proteină cu o singură celulă (SCP),” afirmă dr. Arttu.

„Beta-lactoglobulina a fost aleasă pentru a fi prima proteină cu care se încearcă secreția, dar aceleași principii de inginerie ar putea fi aplicate aproape oricărui produs pe bază de proteine”, adaugă el.

Studiile afirmă, de asemenea, că tehnologia fixează dioxidul de carbon în produse fără cerințele ușoare ale agriculturii și biotehnologiei care se bazează pe producători primari, cum ar fi plantele și algele.

De asemenea, promite rate de creștere mai mari, drastic mai puține cerințe de teren, apă dulce și minerale.

Anterior, producția de SCP din bacterii autotrofe care CO2 în biomasa lor celulară a fost un subiect popular pentru oamenii de știință.

Presiunea asupra resurselor naturale stimulează inovația

Potrivit WWF, odată cu cererea în creștere pentru produse lactate de origine animală, există o presiune tot mai mare asupra resurselor naturale. În plus, producția nesustenabilă de produse lactate și producția de furaje pot duce la pierderea unor zone importante din punct de vedere ecologic, cum ar fi preriile, zonele umede și pădurile.

Dr. Arttu este de acord: „Cultura tradițională de produse lactate a dăunat mediului, contribuind la schimbările climatice prin emisiile de gaze cu efect de seră, utilizarea terenurilor pentru pășunat și culturi de furaje, consumul de apă și poluare și pierderea biodiversității”.

Anul trecut, compania a primit aprobarea de reglementare pentru pulberea sa bogată în proteine microbiene, Solein, făcută folosind CO2 și electricitate. „Aceste medii. Problemele de natură determină eforturile de a adopta practici mai durabile în industria produselor lactate și de a explora surse alternative de produse lactate, cum ar fi opțiunile pe bază de plante și culturi celulare pentru a atenua aceste impacturi.”

Formulatorii de alimente precum Eat Just se concentrează din ce în ce mai mult pe dezvoltarea proteinelor fără animale, valorificând știința alimentară. De exemplu, la începutul acestui an, Nestlé a lansat o alternativă de lapte făcută dintr-un amestec de ovăz și fava.

Dr. Arttu comentează această tendință: „Activitățile de cercetare și comerciale actuale se concentrează pe producția de proteine ​​fără animale, de exemplu, producția de proteine ​​din lapte fără proteine de vacă și proteine ​​de ou fără pui cu utilizarea microbilor. Companii precum Perfect Day fac acest lucru o realitate pentru consumatorii deja pe anumite piețe.”

„Cu toate acestea, luăm lucrurile cu un pas mai departe, nu doar eliminând animalul din ecuație, ci și eliminând toate terenurile arabile din ecuație, încercând să construim o platformă de producție de proteine care să ia CO2 direct ca input pentru proteină în loc de zahăr sau alte produse mai mari. -valoare sursele de carbon pe care microbii heterotrofici le preferă”, conchide el.