Agricultura celular para a alimentação do futuro
Produção de alimentos novos e biointeligentes, do laboratório à escala-piloto
Proteínas, gorduras ou aromas da agricultura celular: os microrganismos e os fungos estão a abrir novas vias para a produção de alimentos alternativos e ingredientes alimentares. O que já é bem sucedido à escala laboratorial apresenta desafios aos investigadores quando se trata de o transferir para quantidades maiores. A Plataforma de Agricultura Celular de Hohenheim, escalável, está agora a ser desenvolvida no projeto C.A.T.A.L.I.S.T. A Universidade de Hohenheim, em Estugarda, está a receber 1,1 milhões de euros de financiamento do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) para a sua construção. Para além do Instituto de Ciência Alimentar e Biotecnologia, a plataforma de bioreactores estará também aberta a instituições parceiras da região.
Conservação de recursos e visão de futuro: Está a ser desenvolvida na Universidade de Hohenheim uma plataforma de biorreactor escalável para a produção sustentável de alimentos com base em células, desde a escala laboratorial até à escala piloto (imagem simbólica).
Universität Hohenheim
Tendo em conta a crescente escassez de terras, a interligação dos mercados a nível mundial e as crescentes exigências em matéria de sustentabilidade e bem-estar dos animais, o sistema agrícola e alimentar está sob uma pressão considerável para mudar a nível mundial.
A agricultura celular, como é conhecida internacionalmente, é uma abordagem prometedora. Utiliza processos biotecnológicos biointeligentes para produzir alimentos e ingredientes valiosos a partir de microrganismos ou fungos. No entanto, a condição prévia é que estes processos possam ser escalados de forma fiável para produzir maiores quantidades e, assim, contribuir para um abastecimento resiliente e que conserve os recursos.
Sob a liderança do Departamento de Alimentos à Base de Plantas, está a ser desenvolvido um moderno sistema de biorreactores em cooperação com o Gabinete de Bioeconomia da Universidade de Hohenheim, no qual todos os processos de produção podem ser realizados desde o laboratório até à escala piloto.
"Alimentos em primeiro lugar"
"Com o C.A.T.A.L.I.S.T., podemos produzir produtos baseados em células em quantidades suficientes para os investigar mais profundamente em todas as disciplinas, por exemplo, no que diz respeito às propriedades tecnológicas ou aos efeitos na saúde", explica o Professor Mario Jekle do Departamento de Alimentos à base de plantas.
O projeto segue o princípio orientador de "Food First". Os microrganismos e os fungos transformam principalmente a biomassa e os fluxos secundários em alimentos de alta qualidade e ingredientes funcionais. As matérias-primas da agricultura tradicional podem servir de base para meios nutritivos e são combinadas com fermentação de precisão e controlo digital de processos.
"Por exemplo, os componentes ricos em proteínas para a nutrição humana podem ser obtidos a partir de soro de leite ácido ou de bagaço de soja. Idealmente, quaisquer resíduos remanescentes podem ser refinados e introduzidos noutros ciclos de utilização", explica a Dra. Sabina Paulik, chefe do grupo de trabalho de Proteínas Funcionais e Biopolímeros no Departamento de Alimentos à Base de Plantas.
Nova forma de agricultura
Para a Universidade de Hohenheim, o C.A.T.A.L.I.S.T. é muito mais do que um projeto de infra-estruturas: O projeto reforça o perfil de Hohenheim no domínio da bioeconomia e da investigação em sistemas agrícolas e alimentares sustentáveis. A Universidade está também a tirar partido da sua força específica: Ao combinar a produção alimentar baseada em células com as formas existentes de agricultura exterior e interior, está a fazer a ponte entre a agricultura tradicional e a produção alimentar biotecnológica moderna.
"Este sistema permite uma forma nova e complementar de produção alimentar que não tem lugar tradicionalmente no campo ou numa estufa. Isto atribui papéis alargados às ciências agrícolas e alimentares e permite novas colaborações, questões inovadoras e formas de utilização da biomassa viradas para o futuro", afirma o Professor Jekle.
"A integração do domínio especializado da fitopatologia e dos processos biotecnológicos para um melhoramento de precisão seguro aproximará ainda mais as ciências agrícolas e alimentares. O C.A.T.A.L.I.S.T. reforçará ainda mais a cooperação entre as áreas de especialização e as faculdades da Universidade de Hohenheim e acelerará a transferência para a investigação orientada para a aplicação", está convicto.
O C.A.T.A.L.I.S.T. colmata o défice de infra-estruturas
O C.A.T.A.L.I.S.T. está sediado no Instituto de Ciência Alimentar e Biotecnologia da Universidade de Hohenheim. A plataforma interdisciplinar está aberta a todos os doze departamentos do Instituto, bem como ao Departamento de Fitopatologia da Faculdade de Ciências Agrícolas e a disciplinas vizinhas e outras instituições da região. Como parte de um centro de transferência recentemente criado, está também orientada para a transferência de conhecimentos, de modo a que os resultados da investigação possam ser rapidamente traduzidos em aplicações comerciais e produtos comercializáveis.
"Com o projeto C.A.T.A.L.I.S.T., a universidade está a colmatar uma lacuna fundamental na sua infraestrutura existente. No futuro, as etapas de aumento de escala podem ser desenvolvidas, optimizadas e testadas de forma independente, sem ter de recorrer a parceiros externos", afirma a Dra. Evelyn Reinmuth, Diretora do Gabinete de Bioeconomia.
Produção alimentar sustentável e baseada no conhecimento nas regiões metropolitanas
Os processos internos, em particular, aumentam a resiliência dos sistemas alimentares porque permitem a produção de alimentos mesmo quando a terra é escassa ou as condições agrícolas são desfavoráveis. "Para as regiões com elevada competição por terras, como a região metropolitana de Estugarda e grandes partes de Baden-Württemberg, isto abre novas perspectivas de diversificação e criação de valor", explica o Dr. Reinmuth.
"Ao interligar estreitamente a ciência alimentar, a ciência agrícola, a biotecnologia e a digitalização, podemos investigar processos de produção inovadores numa fase inicial, formar especialistas qualificados e lançar as bases para um abastecimento alimentar resiliente, sustentável e baseado no conhecimento do futuro", continua ela.
O projeto está estreitamente integrado no ecossistema de inovação da bioeconomia de Estugarda e coopera com organizações regionais de desenvolvimento empresarial, a Câmara de Indústria e Comércio, instituições Fraunhofer, Umwelttechnik BW e redes nacionais e internacionais.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Outras notícias do departamento ciência
