ميكروبات تعمل بالطاقة الشمسية لإطعام العالم؟

لعبت الميكروبات دورًا رئيسيًا في طعامنا ومشروباتنا - من الجبن إلى البيرة - لآلاف السنين ، لكن تأثيرها على تغذيتنا قد يصبح قريبًا أكثر أهمية. يواجه العالم تحديات غذائية متزايدة حيث يستمر عدد السكان في الزيادة جنبًا إلى جنب مع الطلب على المنتجات الحيوانية كثيفة الموارد. إذا تم تلبية هذه الاحتياجات من خلال الزراعة التقليدية فقط ، فإن التكلفة البيئية ستكون ضخمة. أظهر فريق بحثي دولي بقيادة أحد خريجي جامعة غوتنغن أن استخدام الألواح الشمسية لإنتاج البروتين الميكروبي - الغني ليس فقط بالبروتينات ولكن أيضًا بالمغذيات الأخرى - هو أكثر استدامة وكفاءة وصديقًا للبيئة من زراعة المحاصيل التقليدية. . تستخدم هذه الطريقة الطاقة الشمسية والأرض والمغذيات وثاني أكسيد الكربون من الهواء.

تم نشر بحثهم فيوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

باستخدام المحاكاة الحاسوبية المستمدة مباشرة من النتائج المعملية ، قام الباحثون بنمذجة مرافق إنتاج الأغذية الميكروبية واسعة النطاق ، والتي تستخدم الطاقة الشمسية ، والهواء ، والماء ، والمغذيات لزراعة الميكروبات. يتم حصاد الكتلة الحيوية الغنية بالبروتين ومعالجتها ، ويمكن استخدام المسحوق الناتج كعلف للحيوانات أو كغذاء للناس. أجرت الدراسة تحليلاً لمتطلبات الطاقة لكل خطوة ، من البداية إلى المنتج النهائي ، مع الأخذ في الاعتبار: توليد الكهرباء (من الألواح الشمسية) ، والإنتاج الكهروكيميائي للركيزة الغنية بالطاقة للميكروبات ، وزراعة الميكروبات ، والحصاد ، ومعالجة الكتلة الحيوية الغنية بالبروتين. تمت مقارنة عدة أنواع من الميكروبات واستراتيجيات النمو من أجل تحديد أكثرها كفاءة.

ووجدت الدراسة أنه مقابل كل كيلوغرام من البروتين المنتج ، تتطلب الميكروبات التي تعمل بالطاقة الشمسية 10٪ فقط من مساحة الأرض مقارنةً بالمحاصيل النباتية الأكثر كفاءة - فول الصويا. حسبت الدراسة أنه حتى في المناخات الشمالية التي تقل فيها أشعة الشمس ، فإن غلة الأطعمة الميكروبية التي تعمل بالطاقة الشمسية يمكن أن تفوق بكثير إنتاج المحاصيل الأساسية ، مع تقليل استخدام المياه والأسمدة. الأهم من ذلك ، يمكن أن يقع هذا الإنتاج أيضًا في مناطق غير مناسبة للزراعة ، مثل الصحاري.

في بحث سابق ، أظهر البروتين من هذه الأنواع من الميكروبات آثارًا مفيدة عند إطعام الماشية وتم إنتاجه بالفعل على نطاق واسع في الاتحاد الأوروبي.&مثل ؛ نتوقع أن يكون البروتين الميكروبي مفيدًا أيضًا كمكمل غذائي لأنظمتنا الغذائية ، لأنه يوفر مصدر بروتين عالي الجودة يتكون من جميع الأحماض الأمينية الأساسية ، وكذلك الفيتامينات والمعادن ،&مثل ؛ يشرح المؤلف الأول دوريان ليجر ، الذي أجرى العمل في MPI لعلم وظائف الأعضاء الجزيئي للنبات أثناء الدراسة في جامعة غوتنغن ، جنبًا إلى جنب مع زملائه من إيطاليا وإسرائيل.&مثل ؛ هذه التكنولوجيا لديها القدرة على دعم إنتاج الغذاء مع منع الأضرار التي تلحق بالبيئة. تساهم أساليب الزراعة الحالية في تلوث النظم البيئية واحتياطيات المياه المستنفدة في جميع أنحاء العالم.&مثل ؛

في الوقت الحالي ، يتم استخدام 30-40٪ من أراضي الأرض للزراعة ، ومع ذلك يعاني واحد من كل عشرة أشخاص من سوء التغذية. يقول ليجر ،&مثل ؛ إن دمج زراعة الميكروبات الغنية بالمغذيات مع أنظمة الطاقة المتجددة ، مثل الألواح الشمسية ، لديه القدرة على إنتاج المزيد من الغذاء بموارد أقل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحرير مساحات شاسعة من الأراضي الزراعية ، بالإضافة إلى منع المزيد من تدمير النظم البيئية الطبيعية وبالتالي تقديم مساهمة قيمة في الحفظ والاستدامة مع تعزيز توافر الغذاء على مستوى العالم.&مثل ؛

مصدر القصة:

الموادمقدمة منجامعة جوتنجن.ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.