Embora uma refeição produzida inteiramente por micróbios ainda possa estar a anos de distância, pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciências estão trabalhando para modificar geneticamente bactérias a fim de produzir alimentos a partir do ar.

Há alguns anos, o laboratório do Prof. Ron Milo tornou-se o primeiro a sintetizar uma bactéria que cresce "comendo" dióxido de carbono da atmosfera, em vez de ser alimentada com carboidratos (como açúcares).

Em sua mais recente descoberta, o laboratório programou bactérias E. coli para desenvolverem "estruturas corporais" especializadas capazes de absorver quantidades muito maiores de CO₂ para crescerem mais rapidamente.

O objetivo a longo prazo é desenvolver uma bactéria que possa se alimentar exclusivamente de CO₂ e fornecer uma fonte de alimento para humanos e animais.

A descoberta foi apresentada este mês na conferência anual da Sociedade Israelense de Ecologia e Ciências Ambientais, em Jerusalém, por Klil Halevi, um estudante de mestrado que é um dos cinco pesquisadores que trabalham no projeto.

“Nossa meta ambiciosa para nossos micróbios é que eles realizem um processo semelhante ao realizado pelas plantas”, disse Halevi.

“As plantas usam água, CO₂ e a energia do sol para produzir carboidratos com os quais constroem seus corpos”, acrescentou. “Elas estão na base da cadeia alimentar, fornecendo energia, por meio de carboidratos, aos herbívoros, que são consumidos pelos carnívoros.”

Halevi observou que a agricultura e outros usos da terra, como o pastoreio, que formam a base dos sistemas alimentares humanos, são frágeis. Eles já ocupam cerca de 45% de todas as terras aráveis ​​fora das calotas polares e desertos, e a demanda por insumos como terra, água e fertilizantes só aumentará com o crescimento da população global, exercendo ainda mais pressão sobre a disponibilidade de alimentos, a biodiversidade e os sistemas ecológicos da natureza.

“Vejam como é fácil destruir terras agrícolas ou interromper as cadeias de abastecimento”, disse Halevi, observando que a expansão da agricultura e da pecuária no último século levou à perda permanente de um terço das florestas globais — ferramentas cruciais na luta contra as mudanças climáticas.

Embora empresas como a Remilk e a Quorn já utilizem microrganismos para produzir proteínas lácteas e alternativas à carne, esses processos ainda dependem de matérias-primas à base de açúcar para sustentar o crescimento microbiano. "Ainda é agricultura", disse Halevi.

“Embora as cepas bacterianas que temos hoje ainda não estejam prontas para essa tarefa, esperamos que as alterações genéticas que estamos realizando permitam, eventualmente, a produção eficiente de alimentos à base de micróbios, utilizando apenas energia derivada do sol e do CO₂. É quase como mágica.”

O potencial parece ser enorme. De acordo com os cálculos do Milo Lab, um único dunam (cerca de um quarto de acre) de terra dedicada à geração de energia solar para esses micróbios poderia produzir 10 vezes mais proteína do que a mesma área de terra usada para o cultivo de soja.

“Os micróbios são fascinantes porque podem produzir muitas coisas: proteínas, carboidratos, vitaminas e muito mais”, entusiasmou-se Halevi.

Dezenas de laboratórios em todo o mundo estão numa corrida para desenvolver essas tecnologias, utilizando diversos hospedeiros como leveduras, o fungo microscópico Bacillus subtilis (já um elemento básico na produção de enzimas industriais como amilase e protease) e a E. coli.

“Não é como se os micróbios fossem produzir sanduíches no ano que vem”, brincou Halevi. “Em teoria, os micróbios poderiam eventualmente complementar, ou até mesmo substituir, partes de nossos sistemas alimentares baseados em plantas e animais. Estamos muito longe disso, mas essa é uma ciência na qual precisamos investir. Estamos avançando rápido; considere que a agricultura baseada em plantas levou 10.000 anos para chegar onde está hoje.”