拿一种常见的酵母、一台3D打印机和一些聪明的科学来说，你有什么?为明天挑剔的太空旅行者准备的多功能且营养丰富的食物系统。
在一篇新的《自然通讯》论文中，麦格理大学和ARC合成生物学卓越中心的研究人员概述了一种可定制食品系统的愿景，该系统可为菜肴提供与地球同行一样的味道、质地和营养。
太空食品系统中使用的主要成分是酿酒酵母(S.cerevisiae)，这是一种食品级微生物，在烘焙、酿造和酿酒中已有数千年的历史。酵母细胞已经营养丰富，含有大量蛋白质、碳水化合物、少量脂肪和人类从食物中需要的大多数必需氨基酸。通过一些工程，可以进一步增强酿酒酵母以增加营养、味道、颜色和质地。
“维持人类太空探索的最佳方法是在现场生产食物，”麦格理大学自然科学学院的主要作者BriardoLlorente博士说。
以前的工作估计，平衡人类饮食所需的所有维生素和常量营养素每天可以从一个3,000升的发酵罐中养活50-100人，这使酿酒酵母成为发展成微生物食品生产系统的有希望的候选者。
就像《星际迷航》中按需合成食物的复制食物系统一样，该系统将利用合成生物学的力量赋予酵母生产地球制造食物的常见营养物质和感官属性的能力，如味道、颜色、气味、和纹理。这将使生产具有理想感官和营养特征的微生物食品成为可能。
科学家们认为，3D食品打印技术可用于利用这些改良的酵母细胞为宇航员制作定制餐点。
想象一下食物，就像寿司或千层面，每一层都呈现出不同的颜色、味道和质地。或者是一种紧凑的蛋白质棒，味道和气味都像香蕉。
创新的食品系统也将有助于循环经济，工程食品几乎不会给太空旅行者留下任何浪费，同时最大限度地提高地球以外的食品生产能力。
“本质上，我们提议的是开发技术和能力，将酵母从我们用来生产食物的基本微生物转变为更强大的东西，实际上可以用作完整的食物来源，”Llorente博士说。“通过进一步的研究，我们可以利用合成生物学来整合多种感官和营养属性，并开发可持续且更环保的创新食品生产系统。”
虽然空间是明显的用例，但鉴于在困难环境中生产食物的局限性，Llorente博士和团队认为，工程酵母在解决地球上的可持续性问题方面具有巨大潜力。
“随着我们看到工程食品来源在主流中越来越受欢迎，越来越多地使用工程酵母来应对可持续性问题的市场越来越大。这些替代食品有朝一日可以解决我们与可持续解决粮食安全有关的一些最复杂的问题同时消除自然生态系统的压力，”Llorente博士说。
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