Biotechnologisch hergestellte Hefe könnte Astronauten ernähren, die die Tiefen des Weltraums erkunden


Astronauten kochen ihr Lebensmittel nicht im Weltraum. Im Moment sind sie uff die Rationen angewiesen, die von jener Mutterboden geliefert werden, gleichwohl dies könnte sich dank eines Durchbruchs uff dem Gebiet jener biotechnologisch hergestellten Hefe in Kürze ändern.

Ein Forscherteam in fünfter Kontinent hat ein anpassbares Ernährungssystem vorgeschlagen, dies erdähnliche Nahrung pro Raumfahrer mit biotechnologischen Verfahren herstellen könnte Saccharomyces cerevisiae (im Volksmund qua „Bäckerhefe“ familiär). Aufwärts jener Mutterboden wird solche Speisehefe schon zur Herstellung von Teig, Wein, und Biokraftstoff im großen Messlatte. Schon in Kürze könnte es sich gleichwohl hoch unseren Planeten hinaus erweitern.

Bildnachweis: a rel="nofollow" href="https://www.pexels.com/photo/person-holding-container-with-seaweed-2280568/">Chokniti Khongchum/Pexels/a>

Die Erfindung einer Technologie, die es Astronauten zuteilen könnte, im Weltraum Lebensmittel zu kochen, wäre pro längere Weltraumreisen von entscheidender Einfluss. Jener aktuelle Vorgehen besteht darin, Nahrung von jener Mutterboden zu liefern, und dies funktioniert pro größere Entfernungen simpel nicht. Hinwieder eine Problembeseitigung pro dieses Problem zu finden, ist täuschend kompliziert.

Lebensmittel benötigen viel Lagerfläche (welches die Logistikkosten weiter erhoben) und ihr Nährwert hat eine begrenzte Nutzungsdauer. Von dort schien die Erfindung einer neuen Betriebsart von Lebensmitteln einer Menschenschar von Forschern eine bessere Andere zu sein.

„Jener beste Vorgehen zur Aufrechterhaltung erweiterter bemannter Raumfahrtvorhaben ist die Lebensmittelproduktion vor Ort. Ideale Lebensmittelsysteme sollten in jener Standpunkt sein, ansprechende, nährstoffreiche Lebensmittel uff Einsicht, schnell und mit minimalem Input und physischem Fußabdruck zuverlässig zu produzieren“, so die Autoren Hinweis in ihrem Studium.

Von Hefe solange bis Weltraumnahrung

Die Zellen des Sulfur. cerevisiae Hefe ist mit Nährstoffen belasten, die jener menschliche Leib verwenden kann. Die Hefe ist reich an essentiellen Aminosäuren, Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten – und im Spannungsfeld zu pflanzlichen oder tierischen Zellen ist es simpel, Hefezellen mithilfe von Biotechnologie zu modifizieren, um ihren Nährwert und Gout weiter zu verbessern.

Jener erste Skribent und Forschungsstipendiat jener Macquarie University, Dr. Briardo Llorente, erläuterte dies weiter ZME Wissenschaft:

„Mikroorganismen (wie Hefe) benötigen vergleichsweise weniger Input, verdoppeln ihre Biomasse schneller und sind im Allgemeinen pro biotechnologische Eingriffe zugänglicher qua andere Nahrungsquellen (z. B. Pflanzen, Tiere), welches die Gesamtheit entscheidende Vorteile sind, die ihre Erfindung qua Lebensmittelproduktion verteidigen Systeme.“

Die Forscher verprügeln die Idee eines 3D-Lebensmitteldrucksystems vor, dies die Hefezellen verarbeiten würde, um Lebensmittel im Weltraum herzustellen, die (in Gout, Duft und Textur) den uff jener Mutterboden zubereiteten Gerichten ähneln. Wenn Astronauten zum Beispiel uff ihrem Weg zum roter Planet Mango essen möchten, können sie solche simpel qua 3D-gedruckten „Nahrungsriegel“ aus dem System erhalten – im Grunde würde dies Drucken eines Nahrungsriegels uff Hefebasis homolog wie eine Mango schmecken.

Die Hefe könne gleichwohl mit vorhandenen Ressourcen gezüchtet werden, herausstellen die Forscher.

Wie würde die Hefe im Weltraum kultiviert?

Aufwärts einem Planeten wie dem roter Planet könnte die pro die Lebensmittelproduktion benötigte Hefe in einem Fermenter gezüchtet werden, jener Kohlenstoff und Stickstoff aus jener umgebenden Lufthülle aufnimmt und solche Nährstoffe verwendet, um dies Wertzuwachs jener Mikrobe zu unterstützen. Während jener Reise in den Weltraum ohne Lufthülle können solche Nährstoffe jedoch aus dem CO gewonnen werden2 und Sinken, jener von den Besatzungsmitgliedern erzeugt wird.

Diagramm des vorgeschlagenen 3D-Lebensmitteldrucksystems. Bildnachweis: a rel="nofollow" href="https://www.nature.com/articles/s41467-022-33974-7">Llorente, B., Williams, TC, Goodold, HD et al., 2022/Nature Communications/a>

Dasjenige erläutern die Autoren gründlich schrieb:

„Es wird geschätzt, dass ein durchschnittlicher Mensch etwa 8700 kJ Nahrung gesucht und etwa 740 Gramm Kohlendioxid (Kohlenstoffdioxid) pro Tag ausstößt20. Wenn solche Kohlenstoffdioxid-Menge dann verwendet werden könnte, um Mikroorganismen in Bioreaktoren mit einem Nährstoffgehalt von ~12,5 kJ pro Gramm Zellen13 und 0,2–0,5 g Zellen pro Gramm Kohlenstoffdioxid pro Tag21,22 zu züchten, dann wäre die verfügbare Gesamtenergie aus mikrobielle Nahrung, die uff recyceltem Kohlenstoffdioxid angebaut wird, würde zwischen 1850 und 4625 kJ pro Person und Tag liegen.“

Die von den Bioreaktoren geerntete Biomasse würde dann von einem 3D-Lebensmitteldrucker verwendet, um Mahlzeiten in Form von Pasta und Snackriegeln pro Astronomen herzustellen. Die Forscher behaupten, dass dies vorgeschlagene Lebensmittelsystem durch die Veränderung jener genetischen, zellulären und molekularen Struktur jener Hefe und die Verwendung ihrer mehreren Stämme in jener Standpunkt wäre, Lebensmittel mit unterschiedlichem Gout, Textur und Geruch herzustellen.

Die Forscher verprügeln vor, dass ihr 3D-Lebensmitteldrucksystem gleichwohl uff jener Mutterboden pro Lebensmittelherstellung und Cateringzwecke eingesetzt werden könnte. Sie Vertrauen schenken, dass es in Krisensituationen von großem Ziel sein könnte, wenn die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln in einer Region aufgrund einer Katastrophe plötzlich eingeschränkt wird.

Gebiete, denen Ressourcen pro unterstützende Aktivitäten wie die Landwirtschaft fehlen, können mit diesem Vorgehen gleichwohl in jener Lebensmittelproduktion autark werden. Es sind jedoch noch viele Forschungen und Experimente erforderlich, vorweg solche Idee in reale Technologie übergeht.

Dasjenige lernen wird in jener Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.

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