Un proiect de patru ani care vizează dezvoltarea proteinei din zer, din CO2 și electricitate a fost selectat pentru investiții de către Comisia Europeană prin programul său de inovare.
Dintr-un grup de peste 440 de propuneri, un proiect care vizează dezvoltarea zerului proteic din lapte – de origine non-animală – este unul dintre cele 44 selectate de Consiliul European pentru Inovare (EIC) pentru finanțare.
Înființat în cadrul programului UE Orizont Europa, EIC este finanțat exclusiv de Comisia Europeană și își propune să sprijine inovațiile care „schimbă jocul”, inclusiv cercetarea în stadiu incipient până la demonstrarea conceptului.
Numită Hydrocow, propunerea de cercetare vine de la un consorțiu condus de firma inovatoare Solar Foods din Finlanda, cu participarea Universității din Groningen din Țările de Jos, a Universității RWTH Aachen din Germania și a subsidiarei Ginkgo Bioworks FGen din Elveția.
Obiectivul este de a face cercetare științifică aplicată. „Scopul nostru este să creăm microbi care transformă dioxidul de carbon (CO2) și hidrogenul, produse din apă folosind electricitate, în beta-lactoglobulină, un constituent major al laptelui”, a explicat liderul proiectului Solar Foods .
„Cu alte cuvinte, Hydrocow își propune să producă lapte din CO2 și electricitate, eliminând animalul (vaca/oaia) din proces. ”
Hrănirea microbilor cu hidrogen și dioxid de carbon
Inovația în produsele lactate de origine non-animală a crescut în ultimii ani, deoarece pionierii din acest domeniu investighează modalități de a produce lapte, brânză și înlocuitori de iaurt mai durabili.
Produsele lactate sunt considerate un sector cu consum intens de CO2, iar un studiu din 2020 concluzionează că emisiile combinate ale 13 dintre cele mai mari corporații de produse lactate din lume au emis mai multe gaze cu efect de seră decât maile concerne BHB și ConocoPhillips, conform datelor din 2017.
Mai recent, inovația din domeniul produselor alimentare de origine non-animală s-a mutat din câmp și în laborator, începând cu alternativele lactatelor pe bază de plante, de la soia la migdale și ovăz (acestea din urmă își câștigă locul în sectorul în creștere a înghețatei pe bază de plante).
Fermentarea de precizie este o tehnologie care permite producerea de proteine din lactate de origine non-animală. Tehnologia permite programarea microorganismelor pentru a produce molecule organice complexe, pionierii în domeniu, fiind companii precum Perfect Day, Formo și Standing Ovation. O altă tehnologie este legată de produsele lactate de cultură celulară, pe care start-up-ul Pure Mammary Factors o folosește pentru a dezvolta lapte uman.
Consorțiul consideră că prin proiectul Hydrocow va fi prima dată când se încearcă producția de proteine din lactate cu un organism de oxidare a hidrogenului. Dar, de fapt, tehnologia se încadrează în definiția fermentației de precizie, a explicat coordonatorul proiectului Dr. Arttu Luukanen, care este SVP la Solar Foods.
„În mod tradițional, fermentația de precizie se face cu microbi heterotrofici care se hrănesc cu carbon derivat din agricultură pentru a produce proteinele țintă. Aici folosim hidrogen (fabricat folosind electricitate) și dioxid de carbon pentru a hrăni microbul care transformă aceste intrări în proteina țintă”, a spus Dr. Luukanen pentru FoodNavigator. „Acest lucru ne-ar permite să producem produse proteice fără a apela la metodele tradiționale zootehnice. ”
Aducerea expertizei în proiect
Cazeina și proteina din zer sunt proteinele principale ale laptelui, cazeina (alcătuită din alfa-beta-, gama- și kappa-cazeină) reprezentând aproximativ 80% din proteinele totale din laptele de bovină.
Proteina din zer reprezintă aproximativ 20%, dintre care beta-lactoglobulina este proteina dominantă. Aceasta este proteina din zer care este vizată de consorțiul Hydrocow, cel puțin pe termen scurt. „Beta-lactoglobulina este un simplu punct de plecare pentru proiect”, a explicat liderul proiectului. „Este logic să construim și să testăm producția cu o proteină țintă ușoară și apoi să trecem la ceva mai provocator, cum ar fi cazeina.”
Pentru a-și atinge scopul, fiecare partener de consorțiu aduce o expertiză unică.
Solar Foods lucrează deja în domeniul produselor alimentare fără agricultură, după ce a dezvoltat noua sa proteină microbiană Solein din CO2, aer și electricitate. Proteina completă este produsă folosind un bioproces prin care microbii sunt hrăniți cu gaze (dioxid de carbon, hidrogen și oxigen) și cantități mici de nutrienți. Solein s-a lansat oficial pe piața din Singapore în acest an .
Pentru proiectul Hydrocow, microbul de oxidare a hidrogenului proprietar al Solar Foods formează miezul proiectului, fiind în centrul tuturor cercetărilor și dezvoltărilor, a explicat dr. Luukanen.
Universitatea din Groningen aduce expertiză în ingineria tulpinilor și va fi responsabilă pentru modificarea microbilor, în timp ce FGen a dezvoltat și deține un sistem de screening cu randament ultra-înalt care va fi folosit pentru a verifica cele mai bune modificări. Universitatea RWTH Aachen aduce cunoștințe în modelarea metabolică și va lucra pentru maximizarea producției de proteine și a învățării bazate pe date în timpul proiectului.
„În calitate de expert în cultivarea hidrogenului, Solar Foods va valida în sfârșit conversia hidrogenului și CO2 într-o proteină și că procesul funcționează eficient”, ni s-a spus.
Următorii pași
Proiectul Hydrocow are un buget total de 5,5 milioane EUR, cu care va dezvolta un ciclu Design-Build-Test, constând în proiectarea unui model metabolic cuprinzător pentru bacteriile oxidante de hidrogen (HOB), la Universitatea RWTH Aachen.
Proiectele bazate pe model vor fi implementate la Universitatea din Groningen prin tehnici moderne de modificare genetică, care vizează încorporarea mecanismului de secreție de proteine intra-celulare la HOB. Faza de testare va folosi platforma de screening de mare viteză a FGen, înainte ca trenurile selectate să fie validate de Solar Foods. Va urma apoi procesarea în aval.
„Hydrocow ar putea duce la crearea unei tehnologii cu adevărat inovatoare pentru industria alimentară”, a spus dr. Luukanen. „Suntem recunoscători pentru finanțarea EIC pentru faptul că împărtășesc viziunea noastră asupra acestui proiect. Avem un consorțiu foarte calificat și abia așteptăm să începem.
