Un lievito che digerisce PET, una tecnica chimica che spacca le bottiglie, una stampante 3D che ne fa biscotti dalla plastica. I µBites del laboratorio di Lahiru Jayakody alla Southern Illinois University Carbondale sono un esperimento reale. Ma il denaro pubblico che li tiene in vita, oggi, non arriva più dalla NASA.
Come nasce un µBite, dal PET al forno
Il processo parte da una tecnica chiamata dissoluzione idrotermale ossidativa, brevettata dal geologo Ken Anderson nella stessa università. Acqua e ossigeno ad alta temperatura e pressione spaccano il PET delle bottiglie e la biomassa vegetale, dagli steli alle foglie di mais di scarto, in molecole abbastanza piccole da essere metabolizzate da un microrganismo.
Il microrganismo è un lievito ingegnerizzato. La dottoranda Sandhya Jayasekara ha modificato diversi ceppi, incluso il lievito di birra, perché convertano quei frammenti in proteine, grassi e acidi. Un secondo ceppo sintetizza vanillina naturale dalla biomassa, un terzo trasforma il glicole etilenico ricavato dal PET in beta-carotene, il precursore della vitamina A. È la stessa logica di riprogrammazione del metabolismo cellulare che sta emergendo negli studi sul dark genome dei mammiferi e sui 30.000 mRNA chimera oltre i geni noti.
L'impasto derivato dal lievito viene poi mescolato con amido, fibra e un dolcificante e passato in una stampante 3D che gli dà la forma di piccoli biscotti chiamati µBites, pronunciati microbites. Finora hanno superato solo la valutazione olfattiva: il test d'assaggio formale attende l'approvazione dell'ente istituzionale di ricerca.
Il vero finanziamento non è più della NASA
Il Deep Space Food Challenge della NASA, gestito con la Canadian Space Agency, è stato un programma triennale in tre fasi tra il 2021 e il 2024, con un montepremi complessivo di 2,65 milioni di dollari. SIU Carbondale con µBites, i biscotti dalla plastica del team di Jayakody, era uno dei 18 team USA della Phase 1 nel 2021, incasso da 25.000 dollari. Non è arrivato alla shortlist della Phase 3, la finale chiusa nel 2024 con 1,25 milioni distribuiti tra Interstellar Lab (grand prize da 750.000 dollari), Nolux e SATED con 250.000 ciascuno.
Chiuso il DSFC, il gruppo di Jayakody è andato a bussare altrove. La risposta è arrivata dalla National Science Foundation: un grant CAREER numero 2339617 da 624.500 dollari, erogato in cinque anni tra settembre 2024 e agosto 2029. Il titolo è *Development of novel biocatalyst for consolidated bioprocessing of plastic (CBPP)*. Vale la pena rileggerlo: il grant non è per fare biscotti. È per sviluppare un biocatalizzatore microbico che digerisca la plastica. Il cibo è un'applicazione derivata, non l'obiettivo istituzionale.
Fatti i conti, l'NSF ha messo sulla ricerca 25 volte quello che il µBites ha incassato dalla NASA. L'etichetta 'NASA-backed cookies' con cui la notizia rimbalza a livello internazionale copre questa sproporzione.
Quanto manca prima che qualcuno mangi un µBite
Il taste test formale è fermo in attesa dell'IRB, l'Institutional Review Board che deve approvare gli studi con partecipanti umani. Nessun dato pubblico sulla sicurezza alimentare oltre l'aroma. Il biscotto attuale contiene solo la parte proteica derivata dal lievito: amido, fibra e dolcificante restano ingredienti esterni. Il team punta a farli produrre ai microbi, ma non c'è alcuna timeline pubblica.
Le applicazioni realistiche a breve non sono spaziali. Jayakody indica sottomarini e zone colpite da calamità, contesti in cui la logistica alimentare crolla e produrre proteine dal rifiuto locale è meglio che aspettare un rifornimento. Le missioni verso la Luna e Marte restano un obiettivo di lungo periodo, con altri gruppi che ci lavorano da tempo sfruttando bioreattori e substrati alternativi, come nel caso di regolite, lievito e gelatina nella ricetta HKUST per case su Marte.
Il dato che compare in ogni copertura, 'domanda globale di cibo +35-56% entro il 2050', nasce da una meta-analisi pubblicata su Nature Food nel 2021 da van Dijk e colleghi, non da NASA né FAO come talvolta scritto. Il range dipende dagli scenari climatici SSP: senza cambiamento climatico è più stretto, con il riscaldamento in atto tende al valore alto.
Jayakody stima che i µBites possano essere pronti al consumo entro qualche anno. La distanza vera non è tra il laboratorio e la ISS, ma tra il ceppo di lievito e una lista ingredienti che qualcuno accetti di leggere. A pagarla, fino ad agosto 2029, sarà la National Science Foundation, non un premio spaziale. Una traiettoria analoga a quella di altre ricerche di frontiera come la wurtzite AlScN a 10 miliardi di cicli sbloccata dal team cinese, dove il numero da laboratorio ha ancora molta strada prima di diventare un prodotto.
Domande frequenti
Come vengono prodotti i biscotti µBites dalla plastica?
I µBites nascono da un processo che utilizza la dissoluzione idrotermale ossidativa per trasformare PET e biomassa in molecole semplici, che vengono poi metabolizzate da lieviti ingegnerizzati per produrre proteine e altri nutrienti. L'impasto risultante viene lavorato con amido, fibra e dolcificante e stampato in 3D a forma di biscotto.
Qual è lo scopo principale della ricerca sui µBites?
L'obiettivo principale della ricerca non è la produzione di biscotti, ma lo sviluppo di un biocatalizzatore microbico in grado di digerire la plastica. Il cibo prodotto, come i µBites, rappresenta solo una possibile applicazione della tecnologia sviluppata.
Chi finanzia attualmente la ricerca sui µBites e con quali risorse?
Dopo il termine del finanziamento NASA tramite il Deep Space Food Challenge, la ricerca è sostenuta dalla National Science Foundation con un grant CAREER da 624.500 dollari, distribuiti su cinque anni fino al 2029.
Quando potranno essere consumati i µBites?
Il test di assaggio formale è in attesa dell'approvazione dell'Institutional Review Board (IRB) e non esiste ancora una timeline ufficiale per la disponibilità al consumo. Il team spera che i µBites possano essere pronti entro qualche anno.
Quali sono le possibili applicazioni dei µBites a breve termine?
Le applicazioni realistiche a breve termine includono contesti come sottomarini e aree colpite da calamità, dove la produzione locale di proteine dai rifiuti può essere fondamentale. Le missioni spaziali restano un obiettivo di lungo periodo.
I µBites sono già stati valutati per la sicurezza alimentare?
Finora i µBites hanno superato solo una valutazione olfattiva e non ci sono dati pubblici sulla sicurezza alimentare. La composizione attuale utilizza proteine di lievito, mentre altri ingredienti come amido e dolcificante provengono da fonti esterne.
