Zużyta żywność ma lepszy koniec niż zajmowanie miejsca na wysypiskach i przyczynianie się do globalnego ocieplenia.
Pożyteczne bakterie kwitły w systemach uprawy cytrusów poddanych działaniu sfermentowanych produktów ubocznych. Naukowcy z UC Riverside odkryli, że sfermentowane odpady żywnościowe mogą pobudzać bakterie, które zwiększają wzrost upraw, zwiększając odporność roślin na patogeny i redukując emisje dwutlenku węgla z rolnictwa.
„Pożyteczne drobnoustroje wzrosły dramatycznie, kiedy dodaliśmy sfermentowane odpady żywnościowe do systemów uprawy roślin” - powiedziała mikrobiolog UCR Deborah Pagliaccia, która kierowała badaniami. „Kiedy jest wystarczająco dużo tych dobrych bakterii, wytwarzają one związki przeciwdrobnoustrojowe i metabolity, które pomagają roślinom rosnąć lepiej i szybciej”.
Ponieważ rośliny w tym doświadczeniu rosły w szklarni, korzyści z produktów odpadowych zostały zachowane w zamkniętym systemie nawadniania. Korzenie roślin otrzymywały świeżą dawkę preparatu przy każdym podlewaniu.
Zrównoważony cykl
„To jeden z głównych punktów tych badań” - powiedział Pagliaccia. „Aby stworzyć zrównoważony cykl, w którym oszczędzamy wodę, poddając ją recyklingowi w zamkniętym systemie nawadniania i jednocześnie dodając produkt z odpadów żywnościowych, który pomaga uprawom w każdym cyklu nawadniania”.
Wyniki te zostały niedawno opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Sustainable Food Systems. Marnowanie żywności stanowi poważne zagrożenie dla planety. W samych Stanach Zjednoczonych aż 50% całej żywności jest wyrzucane. Większość tych odpadów nie jest poddawana recyklingowi, ale zamiast tego zajmuje ponad 20% objętości składowisk w Ameryce.
To marnotrawstwo to nie tylko strata ekonomiczna, ale także znaczne marnotrawstwo zasobów słodkiej wody wykorzystywanych do produkcji żywności oraz niewłaściwe wykorzystanie tego, co w innym przypadku mogłoby wyżywić miliony ludzi o niskich dochodach, którzy borykają się z bezpieczeństwem żywnościowym.
Alternatywne zastosowania marnotrawstwa żywności
Aby pomóc w walce z tymi problemami, zespół badawczy UCR szukał alternatywnych zastosowań marnotrawienia żywności. Zbadali produkty uboczne z dwóch rodzajów odpadów, które są łatwo dostępne w południowej Kalifornii: zacier piwny - produkt uboczny produkcji piwa - oraz mieszane odpady żywnościowe wyrzucane przez sklepy spożywcze.
Oba rodzaje odpadów zostały sfermentowane przez firmę River Road Research, a następnie dodane do systemu nawadniającego podlewającego rośliny cytrusowe w szklarni. W ciągu 24 godzin średnia populacja pożytecznych bakterii była o dwa do trzech rzędów wielkości większa niż u roślin, które nie zostały poddane zabiegom, i trend ten utrzymywał się za każdym razem, gdy naukowcy dodawali zabiegi.
Naukowiec z UCR, Samantha Ying i jej zespół, zbadali następnie dynamikę węgla i składniki odżywcze, w tym azot, w glebie upraw poddanych działaniu środka. Analiza wykazała skok ilości węgla w wodzie do nawadniania po oczyszczeniu z odpadami, po którym nastąpił gwałtowny spadek, co sugeruje, że pożyteczne bakterie wykorzystywały dostępny węgiel do replikacji.
Pagliaccia wyjaśnił, że odkrycie to ma wpływ na wzrost bakterii i na same uprawy. „Jeśli produkty uboczne odpadów mogą poprawić stosunek węgla do azotu w uprawach, możemy wykorzystać te informacje do optymalizacji systemów produkcji” - powiedziała.
Żadnej Salmonelli
Innym wartym uwagi odkryciem jest to, że ani zacier piwny, ani zmieszane produkty odpadowe żywności nie dały wyniku pozytywnego na obecność salmonelli lub innych patogennych bakterii, co sugeruje, że nie wprowadzają one żadnych szkodliwych składników do upraw spożywczych.
„Istnieje pilna potrzeba opracowania nowatorskich praktyk rolniczych” - powiedział patolog roślin UCR i współautor badania, Georgios Vidalakis. „W szczególności cytrusy z Kalifornii stoją w obliczu historycznych wyzwań, takich jak choroba bakteryjna Huanglongbing i ograniczona dostępność wody” - powiedział Georgios Vidalakis, patolog roślin UCR.
Wyniki pracy sugerują, że wykorzystanie tych dwóch rodzajów produktów ubocznych odpadów żywnościowych w rolnictwie jest korzystne i może uzupełniać stosowanie przez rolników syntetycznych dodatków chemicznych - w niektórych przypadkach całkowicie odciążając stosowanie takich dodatków. Z kolei uprawy stałyby się tańsze.
Produkty uboczne powłoki
Pagliaccia i Ying otrzymali również niedawno grant od Kalifornijskiego Departamentu Żywności i Rolnictwa na przeprowadzenie podobnych eksperymentów z wykorzystaniem produktów ubocznych z łupin migdałów firmy Corigin Solutions w celu zwiększenia upraw. Projekt ten jest również wspierany przez fundusze California Citrus Nursery Board, Corigin Solutions oraz California Agriculture and Food Enterprise.
„Nawiązywanie interdyscyplinarnej współpracy badawczej i budowanie partnerstw sektora publicznego i prywatnego pomoże rozwiązać wyzwania stojące przed globalnymi systemami rolno-spożywczymi” - powiedział współautor UCR Norman Ellstrand, wybitny profesor genetyki.
Kiedy firmy umożliwiają plantatorom wykorzystywanie produktów ubocznych odpadów żywnościowych do celów rolniczych, pomaga to w przestawieniu społeczeństwa w kierunku bardziej przyjaznego dla środowiska systemu konsumpcji.
„Musimy przejść z naszej liniowej gospodarki„ weź-wyprodukuj-zużyj-wyrzuć ”do gospodarki o obiegu zamkniętym, w której czegoś używamy, a następnie znajdujemy dla tego nowy cel. Ten proces ma kluczowe znaczenie dla ochrony naszej planety przed ciągłym wyczerpywaniem się zasobów naturalnych i zagrożeniem ze strony gazów cieplarnianych ”- powiedział Pagliaccia. „Oto historia tego projektu”.
Aby uzyskać więcej informacji:
Uniwersytet Kalifornijski Riverside
www.ucr.edu / ochrona upraw /