Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Environmental Science and Ecotechnology veröffentlicht wurde, hat einen neuartigen Bioprozess vorgestellt, der Kohlendioxid (CO2) und Elektrizität in einzelliges Protein (SCP) umwandelt – eine nachhaltige und nährstoffreiche Nahrungsquelle. Das von Forschern der Xi’an Jiaotong Universität und des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte innovative System kombiniert anaerobe und aerobe mikrobielle Prozesse zur effizienten Herstellung von SCP unter Verwendung von Acetat als Schlüsselzwischenprodukt.
Das System besteht aus zwei miteinander verbundenen Reaktoren: Der erste nutzt die mikrobielle Elektrosynthese (MES), um CO2 in Acetat umzuwandeln, während der zweite aerobe Bakterien (Alcaligenes) einsetzt, um Acetat in SCP umzuwandeln. Durch die Umwälzung des Mediums zwischen den Reaktoren erreichte das Team ein bemerkenswertes Zelltrockengewicht von 17,4 g/L mit einem Proteingehalt von 74 % – und übertraf damit herkömmliche Proteinquellen wie Fisch und Sojamehl. Das Verfahren minimiert außerdem die pH-Wert-Anpassung, reduziert den Abwasseranfall und vermindert die Produkthemmung, was sowohl die Nachhaltigkeit als auch die Effizienz erhöht.
Dieser Durchbruch bietet den Forschern zufolge eine vielversprechende Lösung für die globale Ernährungssicherheit und das Klimaproblem, indem CO2 in wertvolles Protein umgewandelt wird. Das erzeugte SCP ist reich an essenziellen Aminosäuren, was es zu einer hervorragenden Ergänzung für Tierfutter und zu einem potenziellen Kandidaten für die menschliche Ernährung macht.
Angesichts des weltweit steigenden Nahrungsmittelbedarfs und des sich verschärfenden Klimawandels könnte diese Technologie einen bedeutenden Schritt auf dem Weg zu einer kreislauforientierten Kohlenstoffwirtschaft darstellen, bei der Treibhausgase in nahrhafte Nahrungsmittel umgewandelt und gleichzeitig die Umweltbelastung verringert wird. Die Studie unterstreicht das Potenzial von Biohybridsystemen, die nachhaltige Nahrungsmittelproduktion zu revolutionieren und drängende Umweltprobleme zu lösen.
Weitere Informationen zur Studie unter: sciencedirect.com
