這也能吃？NASA 研發超狂黑科技，把廢棄寶特瓶直接 3D 列印成香濃餅乾！
科學家研發出μBites技術，能將廢棄的寶特瓶與農業廢棄物，透過基因改造微生物轉化為高營養餅乾。這項計畫利用微生物將寶特瓶碳分子重組為蛋白質與脂肪，不僅為太空探索提供糧食方案，更為解決…
你隨手扔掉的寶特瓶，未來可能搖身一變成為能入口充飢的香濃餅乾。
在美國化學學會（ACS）秋季會議上，美國南伊利諾大學卡本代爾分校（SIU Carbondale）研究團隊發表了一項顛覆性的生技成果：利用基因改造微生物，將廢棄寶特瓶與農業廢棄物分解並重組轉化為可食用的營養食品，這項技術被正式命名為「μBites」。
面對全球日益嚴峻的塑膠廢棄物污染危機，以及深空探索中糧食補給不易的挑戰，這項由美國太空總署（NASA）主導支持的研究專案，旨在為資源極端受限的深空環境提供永續的糧食生產途徑。
微生物當工廠：將 PET 碳分子重組為蛋白質與脂肪
日常生活中最普遍的塑膠材質之一是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），也就是製作寶特瓶的主要原料。從化學結構來看，PET 蘊含大量碳分子骨架，理論上能被重組成類似蛋白質與胺基酸等生命所需物質。雖然過去在實驗室環境下，科學家可透過繁複的化學反應與有機溶劑來完成這項轉化，但更環保、簡便且高能效的解方，是將繁重的工作「外包」給微生物。
南伊利諾大學研究團隊透過基因工程技術改造了多種酵母菌（包含常見的烘焙用麵包酵母），讓這些經過程式化設計的微生物能夠辨識並代謝塑膠降解後的碳源，進而合成為人體所需的蛋白質、脂肪酸與各種關鍵營養素。
「氧化水熱溶解法」搭配 3D 列印成型
要把堅硬耐磨的寶特瓶塑膠變成微生物能吸收的「飼料」，關鍵第一步在於材料的前處理。南伊利諾大學卡本代爾分校地質學教授肯・安德森（Ken Anderson）發明了一項名為「氧化水熱溶解」（Oxidative Hydrothermal Dissolution）的專利製程。
研究人員將 PET 塑膠碎片、廢棄玉米桿、枯葉以及其他農業生物質混合，置入高溫高壓的水與氧氣環境中處理。該技術能在不依賴劇毒有機溶劑的情況下，迅速將堅硬複雜的聚合物高分子切斷分解成小分子碎片。隨後，這些降解碎片被送入培養槽餵食經過特別改造的酵母菌。
酵母在發酵代謝過程中，會將這些分子轉化為高純度的蛋白質、脂肪酸等營養成分。最後，研究團隊加入適量的膳食纖維、澱粉與甜味劑進行調配，再透過 3D 食品列印機擠出成型，便打造出外觀與口感兼具的富蛋白質高營養餅乾「μBites」。
雖然目前的實驗室化學分析與生化檢測數據均顯示 μBites 完全無毒且安全，但研究團隊目前仍在等待相關主管機關的正式核准以展開人體味覺測試。不過在初步的氣味評估中，μBites 獲得了受試者極高的評價，大多數參與者皆表示在生存資源匱乏的極端情境下，非常樂意食用這款餅乾。
為了讓身處惡劣環境中的使用者更容易入口，研究團隊進一步透過合成生物學技術拓展酵母菌的代謝功能。目前經過基因改造的麵包酵母已能利用植物生物質自行合成出令人愉悅的「香草風味」；另一種特製菌株更能直接將 PET 中的乙二醇成分轉化為 β-胡蘿蔔素，人體攝取後便可在體內自然轉化為維生素 A。