让微生物吃塑料，然后做成食物给人吃?

11/11/2024 12:28:19 AM

来源：环球科学

把食物链最底层换成塑料或者厨余垃圾。

塑料是人类最重要的发明之一，它耐用、多功能、还很便宜。不过今天，塑料却成了自然环境的主要污染源之一——它有点太耐用了。就算塑料被打碎，它的化学成分仍能保持稳定——甚至会反过来产生微塑料污染。

作为一种人为污染，微塑料已经无处不在。不论是大洋海底，还是珠峰顶端，甚至是人类的大脑和男性的睾丸，都有微塑料的踪迹。但是，不论是借助自然环境还是工业手段，安全环保低成本地回收和降解塑料，都不是什么简单的事情。寻找低成本的塑料降解方案，成为了环保的重要议题之一。

吃下吃塑料的细菌

美国国防部高级研究计划局（DARPA）曾发布过一项项目征集令。他们的目标是，找到一种塑料处理设备，这种设备能将废弃塑料转换成弹药、润滑油——甚至是食品和水。反正塑料也是有机物，由碳氢氧组成，糖类、脂肪也都是由碳氢氧组成，为什么不试试转化过来呢？他们的要求是，这种设备必须是一体化的，并且足够小，功率足够低，能安装在汽车上，尽最大可能降低后勤压力

美国密歇根理工大学（Michigan Technological University）的微生物学家斯蒂芬·特克曼（Stephen Techtmann）所在的团队接下了这项挑战。他表示：“这在理论上确实行得通，但一开始时，这给人的感觉更像是科幻小说，而不是什么能实现的东西。”

许多年来，科学家也确实一直在实验各种能吃塑料的细菌。比如2001年，就有日本科学家在垃圾填埋场中发现了能以塑料为食的细菌。不过，把这些细菌转化成一个切实可用的分解塑料的产品，甚至将塑料转化成人能吃的食物，并不是一项简单的事情。特克曼补充道：“实际上，我们的目标不是把塑料做成食物给人吃，而是希望那些以塑料为食的细菌，本身可以被人类食用。”

该研究团队最终做出了符合要求的机器。在这个塑料分解机中，塑料首先会被粉碎成小片，然后被丢到氨水里。一些塑料，比如一次性水瓶常用的PET塑料，会在这个过程中被分解。另一些无法分解的塑料，比如军用食品包装中常用的聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），会被送到另一个高温无氧反应器中，被转化成燃料和润滑油。研究团队中的化学工程师戴维·尚纳德（David Shonnard）负责后面一部分，他已经成立了一家公司，打算把这项技术商业化。

DARPA项目示意图。图片来源：DARPA

PET在氨水中分解后，会形成复杂的产物，但整体上比较类似植物的分解产物，所以堆肥中的细菌分解这些产物的效果非常好（研究团队没有透露是哪种、或哪几种细菌），这些原本以植物残骸为食的细菌，可以从塑料分解物中汲取能量。当这些微生物吃下塑料后，它们会被烘干成粉末状，富含脂肪、碳水和蛋白质，整体闻起来有点像酵母。

不过对于大部分人类来说，直接吃微生物粉末还是过于有挑战性了。目前只有少量微生物被认为能安全食用，包括一些乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌，不过它们没一个能降解塑料。为了确定这种从堆肥中找到的微生物究竟能不能吃，研究团队做了一些初步的毒理学筛选，他们将这些微生物粉末中的成分和已知毒素进行比较，发现这玩意儿似乎没毒。

研究团队还做了一些动物实验。比如把上述微生物粉末喂给蛔虫，目前尚未发现不良影响。加拿大西安大略大学的的电气工程师约书亚·皮尔斯（Joshua Pearce）说：“我们非常确定里面没有任何有害物质。”未来，研究团队还会研究大鼠长期食用这种微生物的反应，如果大鼠表现良好，他们下一步将会把这些数据提交给美国食品和药品管理局（FDA）审查。

特克曼表示：“就算这种吃塑料的微生物被证明可以安全使用，大众依然可能对它持负面态度。”不过，他们也从来没期望把这些东西送到每个人的餐桌上，这种用塑料生产食物的机器，主要使用场景应该是偏远的军事基地，或者是救灾期间——总之，就是在极限情况下的应急。“如果有口吃就能让我多活一两天，我想我也不会嫌它恶心了。”特克曼补充道。

除了美国密歇根理工大学的团队，世界上还有几家公司同样在制作可食用微生物，比如芬兰的一家公司Solar Foods，正在尝试用自然界中的细菌，生产一种芥末棕色的粉末食品——大部分都是蛋白质。他们已经建立了一座蛋白质工厂，相当于用水、电力和空气中的二氧化碳，生产可以食用的蛋白质——如果他们的最终产品，是从细菌中提取的蛋白质，而不是细菌粉末本身，听起来似乎令人安心得多。目前，该公司的产品已经在新加坡获批，他们已经向欧盟、英国和美国提出了申请，期望在今年年底进入美国市场。

品质饮食

不过，在如何吃得好这方面，已经有人走到了更前面。美国加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的博士后尤·希尔-迈尼（Vayu Hill-Maini）是从厨师转行的化学家，他和多位米其林餐厅的厨师合作，用真菌制作食物。他们用谷物和豆类来培养这种真菌——不过这些谷物和豆类多是厨余垃圾，比如制作燕麦奶剩余的残渣。希尔-迈尼说：“在美国，大约三分之一的食物都被浪费了，不仅仅是厨房里随手丢掉的厨余垃圾，甚至在大规模工业生产中也是这样。”

印尼传统主食oncom。图片来源：wikipedia

印尼传统主食oncom给了希尔-迈尼一些灵感。Oncom是一种用豆渣、木薯渣等制成的食物，这些食物残渣中包含大量果胶、纤维素等多糖，它们来自植物的细胞壁，难以消化。不过，脉孢菌（Neurospora）似乎能将这些厨余垃圾转化成易消化、富含蛋白质且美味的食物——食物也包括脉孢菌自己。

希尔-迈尼用在自家餐厅中安装了一个培养箱，试图在餐厅中培养这种真菌主食。他还研究了脉孢菌转化食物残渣的生物化学过程，并将结论发表在了《自然·微生物学》（Nature Microbiology）上。

希尔-迈尼是从厨师转行过来的，他们的研究团队中有多家米其林餐厅厨师，追求比应急食品要高不少，他们认为食物的美味程度是相当重要的。他表示，这种食物的味道不像蓝纹奶酪那样浓烈，而是更柔和、带有新鲜的泥土味道。稻壳、苹果渣、豆渣生长出来的真菌，都有各自的风味，他们甚至在自家米其林餐厅里添加了一道包含脉孢菌的甜点。

毕竟灵感来源于印尼传统主食，已经经过了数亿人的长期验证，这种食物看起来要比吃塑料的细菌更能令人接受。