O KAIST e a startup SilicoBio inauguram a era dos alimentos microbianos à escala industrial
Estão a propor estratégias de crescimento para o mercado de proteínas da próxima geração
A questão já não é saber se é possível produzir alimentos de origem microbiana. A questão agora é saber quem será o primeiro a transformá-los numa indústria. Os investigadores do KAIST analisaram de forma exaustiva as condições necessárias para o sucesso da indústria de alimentos de origem microbiana, abrangendo a produção, os mercados e a regulamentação, e propuseram estratégias de crescimento para a indústria de proteínas de próxima geração.
O KAIST (Presidente Choongsik Bae) anunciou, a 31 de julho, que uma equipa de investigação liderada pelo Professor Distinto Sang Yup Lee, do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular, em conjunto com investigadores da SilicoBio — uma startup criada por docentes do KAIST —, analisou exaustivamente as condições necessárias para o sucesso da indústria de alimentos microbianos em termos de produção, entrada no mercado e preparação regulamentar, e apresentou uma estratégia de industrialização e um roteiro.
Este estudo é significativo na medida em que não desenvolveu um novo microrganismo nem uma nova tecnologia de produção, mas analisou sistematicamente os principais desafios envolvidos na ligação das tecnologias-chave desenvolvidas em laboratório à indústria no mundo real. Em particular, ao apresentar uma perspetiva integrada que abrange a preparação para a produção, as estratégias de entrada no mercado e as respostas regulamentares, o estudo propõe uma direção para o desenvolvimento de alimentos microbianos, indo além da indústria de proteínas de próxima geração, rumo a uma futura plataforma de biofabricação. Espera-se que sirva como um marco importante para reforçar a competitividade nacional na biofabricação e promover a indústria alimentar sustentável a nível global.
Os investigadores concluíram que a concorrência na indústria de alimentos microbianos está a passar da produtividade ao nível laboratorial para a prontidão para a produção. Identificaram o abastecimento estável de matérias-primas e o controlo de qualidade, o controlo e a garantia de segurança de microrganismos não-modelo, a redução dos custos de processamento a jusante e a conformidade regulamentar para a reciclagem de subprodutos como fatores-chave que determinarão o ritmo da comercialização. A «preparação para a produção» refere-se ao nível em que uma tecnologia laboratorial pode ser produzida de forma fiável à escala industrial. Os microrganismos não-modelo são microrganismos com elevado potencial industrial, mas com infraestruturas de investigação acumuladas insuficientes. O processamento a jusante refere-se aos processos de separação, purificação, concentração e secagem dos componentes-alvo após a fermentação.
Os investigadores salientaram, em particular, que a competitividade futura dependerá menos da excelência de qualquer tecnologia isolada e mais da capacidade de construir plataformas de fabrico integradas. Uma «Plataforma de Fabrico Integrada» refere-se a um sistema de produção que opera todo o processo como uma estrutura interligada, desde o desenvolvimento de estirpes e a fermentação em grande escala até à purificação, controlo de qualidade e formulação do produto. Mesmo para o mesmo produto alimentar microbiano, a escolha da matéria-prima pode afetar os custos de pré-tratamento e a variabilidade da qualidade, enquanto a escolha da estirpe e do processo de fermentação pode influenciar significativamente o custo de produção, o consumo de energia e a qualidade do produto. Os investigadores concluíram, portanto, que a competitividade industrial futura dependerá da rapidez com que as empresas conseguirem construir plataformas de fabrico que otimizem estes fatores de forma integrada.
Do ponto de vista do mercado, os investigadores identificaram também as condições necessárias para o sucesso da indústria alimentar microbiana. Com base em inquéritos aos consumidores e em casos práticos da indústria, constataram que os alimentos microbianos não se podem popularizar simplesmente enfatizando a sustentabilidade ambiental. Os consumidores dão importância ao sabor, à textura, à familiaridade e à segurança, enquanto os fabricantes de alimentos valorizam a funcionalidade que pode ser aplicada a produtos reais. As empresas e os investidores, por seu lado, consideram especialmente importantes a previsibilidade dos procedimentos de aprovação regulamentar e a rapidez de entrada no mercado. Por outras palavras, o mercado dos alimentos microbianos entrou numa fase industrial em que não só a tecnologia, mas também a capacidade de desenvolvimento de produtos e a preparação regulamentar são avaliadas em conjunto.
Os investigadores argumentaram ainda que os alimentos microbianos não devem ser vistos meramente como uma indústria de proteínas alternativas. Sugeriram que os alimentos microbianos têm o potencial de se tornarem uma plataforma central para ingredientes alimentares funcionais baseados na fermentação de precisão, biomateriais de elevado valor e biofabricação circular. A fermentação de precisão é uma tecnologia que utiliza microrganismos para produzir seletivamente proteínas específicas ou substâncias funcionais. A biofabricação circular refere-se a um sistema de fabrico sustentável que utiliza subprodutos e recursos renováveis para produzir novos produtos de base biológica. Isto significa que os alimentos microbianos poderão tornar-se não só uma futura fonte alimentar, mas também um novo sistema de produção que liga as indústrias globais alimentar, de materiais e de biofabricação.
A estratégia de industrialização proposta neste estudo está também estreitamente alinhada com a orientação empresarial da SilicoBio, que participou na investigação conjunta. Com base na estratégia de preparação para a produção apresentada no estudo, a SilicoBio está a trabalhar no desenvolvimento de uma plataforma que ligue as proteínas microbianas e os ingredientes alimentares funcionais à fermentação à escala industrial, ao aumento de escala e ao desenvolvimento de produtos. O aumento de escala refere-se ao processo de expansão da produção da escala laboratorial para a escala industrial.
O Professor Distinto Sang Yup Lee, do KAIST, afirmou: «À medida que a concorrência global em torno da biologia sintética e da biofabricação se intensifica, os alimentos microbianos estão a tornar-se uma indústria-chave que irá moldar a competitividade nacional na biofabricação, para além dos alimentos do futuro.» Acrescentou ainda: «No futuro, a competitividade será determinada pela rapidez com que conseguirmos construir um ecossistema de industrialização que ligue as tecnologias-chave à produção real e aos mercados.»
Um representante da SilicoBio afirmou: «O nosso objetivo é ligar a estratégia de industrialização proposta neste estudo à produção e comercialização efetivas», acrescentando: «Iremos construir uma plataforma capaz de produzir de forma estável alimentos de próxima geração à base de microrganismos e biomateriais funcionais.»
Este estudo, com Seok Yeong Jung, estudante de doutoramento do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular, como primeiro autor e investigadores da SilicoBio a participarem como coautores, foi publicado a 17 de julho na revista internacional «One Earth» (Fator de Impacto 15,3, top 2,07% do JCR).
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 Inglês pode ser encontrado aqui.
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