Чикагский стартап превратил гриб, найденный НАСА, в белковую пищу
Минералы и водоросли образуют узоры в обжигающе горячей воде Большого призматического источника в бассейне гейзера Мидуэй в Йеллоустонском национальном парке. Йеллоустонский национальный парк насчитывает более 10 000 термальных объектов, что делает его крупнейшей концентрацией активных гейзеров в мире
В 2009 году исследователь НАСА Марк Козубал наклонился у горячего источника в Йеллоустонском национальном парке. В суровой кислой воде он увидел, что микроб процветает: на поверхности образовался коврик из водорослей. Осторожно взяв лопаточку, он зачерпнул кусочек водорослевого мата размером с ноготь и поместил его в стерильную пробирку.
Козубал возглавлял группу ученых, которым было поручено найти жизнь в этой экстремальной среде, наполненной паровыми жерлами и горячими источниками. Это исследование могло оказаться неоценимым для космических полетов на спутники Сатурна или на Марс. Но Козубал мало что знал: микроб, который он нес, станет источником одной из самых инновационных пищевых компаний в мире на Земле.
Это был не первый раз, когда в Йеллоустоне находили чудо-микроб. В 1966 году учёные обнаружили теплолюбивого клопа Thermus aquaticus , который стал основой ПЦР-тестов. Фермент этого надежного жука может справляться с термическими циклами нагрева и охлаждения, используемыми в процессе копирования ДНК.
Козубал получил докторскую степень в Университете штата Монтана в 2010 году, но не забыл о микробе. Он продолжал его изучать. Сначала он думал, что этот экстремофил может стать источником нового биодизельного топлива, но поскольку в то время в США газ был настолько дешевым, ему было бы трудно быть конкурентоспособным. Микроб произошел из семейства грибов, поэтому Томас Джонас, бывший президент упаковочной компании, интересующийся наукой, с которым Козубал познакомился через друзей, предложил им сосредоточиться на еде.
«Я сказал: «Это довольно необычный микроорганизм. Давайте серьезно подумаем, что это может быть», — говорит Джонас. «Глядя на большие проблемы в мире, энергетика — одна из них, а еда — другая».
В зависимости от того, как с ним обращались, белковый слой мог превратиться в постные гамбургеры, заменители молочных продуктов или протеиновые порошки. В конце концов, они приготовили постные котлеты на завтрак.
В мае 2018 года они запустили пищевую компанию Nature's Fynd в Чикаго с микробом Fusarium str. Yellowstonensis (или Fy ) как их секретное оружие. Им потребовалось 18 месяцев, прежде чем они смогли создать что-то похожее на еду.
Дуэт работал с оригинальным микробом, которого Козубал нашел в Йеллоустоне. Они хранили микроб при температуре минус 112 градусов по Фаренгейту в трех разных местах на случай, если один холодильник выйдет из строя. Они остро осознавали его уникальность.
Как отмечает Сэм Баркли, директор по развитию компании Yellowstone Forever, официального некоммерческого партнера парка, Йеллоустонский национальный парк имеет более 10 000 термальных объектов, что делает его крупнейшей концентрацией активных гейзеров в мире. «Что интересно в этом организме, так это то, что мы не нашли его ни в одном другом источнике», — говорит Йонас. «Мы не нашли его даже выше или ниже по течению от того места, где его нашел Марк. Химический состав меняется в пределах нескольких метров».
Хотя у Козубала и Йонаса были большие планы, пара начала с малого. Они обратили внимание на то, как организм ведет себя в природе, и в небольшой лаборатории коворкинга Чикагского университета изобрели технику, которую они называют «поверхностной ферментацией в жидком воздухе», чтобы воспроизвести ее.
Ученые взяли клетку гриба, поместили ее в воду и накормили сахаром, чтобы помочь расти и размножаться, что он и сделал в течение нескольких часов. Затем они ускорили процесс, поместив его в биореактор, а когда его было достаточно, вылили его в лотки для общественного питания с большим количеством воды, сахара и соли. Кислая среда в лотке способствовала развитию микробов, но сдерживала развитие других бактерий. За три дня организм превратился в мат из полноценного белка, то есть в нем содержались все девять незаменимых аминокислот, необходимых для питания человека. Каждый лоток по белку был эквивалентен 25 цыплятам.
Они также обнаружили, что если смешать Fy с водой, он может стать молоком и основой для сливочного сыра.
Команда Nature's Fynd обнаружила, что Fy легко адаптируется. В зависимости от того, как с ним обращались, белковый слой мог превратиться в постные гамбургеры, заменители молочных продуктов или протеиновые порошки. Если бы его нарезали и добавили немного натуральных ароматизаторов, он мог бы напоминать мясную котлету, а если бы смешали его с водой, он мог бы стать альтернативой молоку и основой для немолочного сливочного сыра.
Диетолог из Нью-Йорка Элизабет Ганнер говорит, что растительный белок необычно содержит так много аминокислот. «Многие растительные белки не содержат всех девяти незаменимых аминокислот. Обычно вам приходится смешивать одну растительную пищу с другой, чтобы создать «полноценный белок», например, смешивая рис с бобами».
Когда в феврале 2021 года стартап выпустил свои первые продукты, Козубал и Джонс знали, что хотят, чтобы Nature's Fynd был универсальным магазином. Поэтому они начали с Fy Breakfast Bundle, в который входил безмолочный сливочный сыр и постные котлеты на завтрак. «Некоторые люди скажут, что это немного безумие — пытаться сделать и то, и другое, но реальность ничем не отличается от того, что корова делала в течение довольно долгого времени», — говорит Джонас. Комплект был доступен на их веб-сайте по цене 14,99 долларов США с доставкой в 48 штатов. С тех пор они стали продавать свою продукцию более чем в 1000 магазинах по всей территории Соединенных Штатов, включая Whole Foods.
Когда весной 2021 года Nature's Fynd наконец открыла свой завод на полную мощность, стало ясно, что это кардинальные перемены. Исторические скотные дворы Union Stockyards в южной части Чикаго, бывшая скотобойня, теперь превратились в объект площадью 35 000 квадратных футов, производящий инновационный веганский белок.
Что новаторского в этом белке, так это его простота. Они могут выращивать Fy , форму мицелия, в низкотехнологичных металлических лотках для общественного питания, при этом для его производства требуется меньше земли и воды, а также выделяется меньше выбросов парниковых газов, чем при производстве говядины, говорит Джонас. Исследование, проведенное в январе 2024 года исследователями Калифорнийского университета в Дэвисе, показало, что новые продукты питания, такие как мицелий, привели к существенному снижению нагрузки на окружающую среду из-за землепользования.
Основатели стартапа также доказали, что этот микроб можно использовать в изысканной кухне, когда шеф-повар Эрик Риперт подавал посетителям веганские десерты, приготовленные с помощью Fy , в своем ресторане Le Bernardin, удостоенном трех звезд Мишлен, в Нью-Йорке.
«Я был очень впечатлен возможностями и универсальностью того, что может предложить этот продукт», — говорит Риперт, который в качестве кулинарного консультанта Nature's Fynd разработал чизкейк с начинкой из цветов тыквы Fy и ромашковое мороженое из абрикосового шербета. «Это может помочь будущему продуктов питания во многих отношениях, принимая во внимание устойчивость».
В обзоре котлет для завтрака стартапа на TikTok повар-веган Доминик Хендерсон положила заменитель мяса в бутерброд с омлетом из тофу и джемом из чиа. «Вкус ощущался не сразу, но, когда его жуешь, он действительно хорош», — говорит она в своем видео.
Однако Йонас признает, что Fy обходится недешево. «Мы производим его только на одном заводе в мире, и он стоит дорого, поскольку его количество ограничено», — говорит он. Но компания не полагается на наполнитель для сокращения затрат. «Мы заботимся о том, чтобы в каждом продукте, который мы запускаем, Fy был ингредиентом № 1». (В магазине Whole Foods в центре Чикаго упаковка из шести котлет для завтрака Nature's Fynd стоит 5,29 доллара, что примерно вдвое превышает стоимость унции эквивалента свинины.)
Другие компании также изучают, как микробы могут помочь пищевой промышленности. Финская компания Solar Foods взяла микроб с пляжа в Финляндии, чтобы создать протеиновый порошок Solein . Впервые он подал порошок посетителям Сингапура в мае 2023 года в виде мороженого и пасты. Тем временем австрийская биотехнологическая компания Arkeon использует одноименный микроб для создания белка, который будет продаваться пищевым компаниям для использования в спортивных напитках, протеиновых батончиках и блюдах растительного происхождения.
Финская компания Solar Foods взяла микроб с пляжа в Финляндии, чтобы создать протеиновый порошок Solein.
Козубал и Йонас считают, что белок Fy можно создать где угодно, и решили проверить эту теорию. В июле 2022 года микроб был отправлен на Международную космическую станцию, чтобы проверить, смогут ли астронавты вырастить белок в условиях микрогравитации. Имея всего лишь биореактор размером с обувную коробку, команда добилась успеха. Компания Nature's Fynd, наряду с Solar Foods, также стала финалистом конкурса NASA Deep Space Food Challenge, конкурса, целью которого является поиск вкусной и питательной еды для длительных космических миссий.
Анжела Херблет, ведущий менеджер Deep Space Food Challenge, говорит, что до этого НАСА игнорировало грибы как потенциальную пищу. «Это был своего рода пробел в нашей заводской лаборатории НАСА», — говорит она. «Они на самом деле не изучали эту область, поэтому это рассказало нам не только о потенциале подходов, основанных на грибах, но и действительно открыло всем глаза на все различные потенциальные подходы».
Для НАСА также важно, чтобы новой едой можно было наслаждаться на Земле. Он хочет видеть, что технология может продолжать развиваться до тех пор, пока не придет время ее использования в космосе.
Понимание того, насколько далеко можно продвинуть эту технологию, также привлекло финансирование со стороны Фонда Билла и Мелинды Гейтс. Поскольку демографический взрыв может произойти вокруг экватора, где последствия изменения климата будут наиболее суровыми, белок, который растет в экстремальных условиях, может иметь решающее значение. Теперь Nature's Fynd не только изучает, как производить Fy для людей, но и изучает, как этот микроб можно использовать в других частях традиционного пищевого цикла. Компания пытается разработать питательное сельскохозяйственное сырье для мелких фермеров в Африке, используя Fy , чтобы им не приходилось полагаться исключительно на выращивание сельскохозяйственных культур для кормления своего скота.
В январе 2024 года компания Nature's Fynd выпустила первый в мире йогурт на основе грибов.
Тем временем Nature's Fynd также продолжает расширять ассортимент своей продукции в супермаркетах. В январе 2024 года компания выпустила первый в мире йогурт на основе грибов, который доступен на Whole Foods Market и за его пределами.
Хотя команде не пришлось возвращаться в Йеллоустоун для получения большего количества микроба, Nature's Fynd осталась на связи с парком. Используя знания своих сотрудников о микробах, компания создает инструменты, помогающие отслеживать и контролировать патогены, поражающие млекопитающих и водную жизнь. Это также помогло создать базу данных для мониторинга изменений в генетическом разнообразии патогенов в ландшафте, чтобы помочь защитить таких животных, как бизоны, лоси и волки, в парке.
Как предприниматель, говорит Йонас, вы постоянно смотрите вперед. «Вчерашний день был каким-то размытым», — говорит он. «Что вас действительно волнует, так это создание чего-то на завтра».
