Пищевые отходы — это не просто сырье для компостной кучи. Ученые все чаще смотрят на выброшенную еду как на сокровищницу, и тому есть подтверждение: в научных журналах ACS вышло сразу четыре работы о том, как из сушеного жома сахарной свеклы или переработанного многоножками кокосового волокна можно извлечь реальную пользу. Исследователи находят в мусорном ведре не только удобрения для грядок, но и биологически активные вещества для будущих лекарств.

Начнем со свеклы. То, что остается после производства сахара — жом, который составляет примерно 80% от веса исходного корнеплода, — может помочь фермерам защищать урожай без лишней химии. Ученые, чья работа вышла в издании Journal of Agricultural and Food Chemistry, превратили этот богатый пектином материал в углеводы. В эксперименте такие углеводы «включили» естественный иммунитет пшеницы, и она стала устойчива к мучнистой росе — распространенной и опасной болезни. Получается, отходы одного производства способны заменить синтетические пестициды.

Еще одну неожиданную замену нашли для торфа. В садоводстве торфяной мох традиционно используют для проращивания семян, но его добыча разрушает чувствительные экосистемы, которые отвечают за чистоту грунтовых вод. В журнале ACS Omega опубликовали результаты эксперимента, где вместо торфа взяли кокосовое волокно, переработанное многоножками. Смесь этого «милликомпоста» с другими растительными остатками ничуть не хуже справилась с выращиванием рассады сладкого перца.

А вот что касается пользы для человека, ученые советуют не спешить выбрасывать ботву. В обзоре, опубликованном в издании Journal of Agricultural and Food Chemistry, говорится: редисовая ботва, которую мы обычно срезаем и выбрасываем, может быть полезнее самой хрустящей редиски. Эти листья с горчинкой богаты пищевыми волокнами и сложными сахарами — полисахаридами, а также антиоксидантами. В ходе опытов на клетках и животных выяснилось, что вещества из ботвы отлично поддерживают рост полезных бактерий в кишечнике. Ученые предполагают, что это может напрямую влиять и на здоровье человека.

Наконец, ученые придумали, как сохранить пользу листьев свеклы для косметики и лекарств. В журнале ACS Engineering Au предложили такой метод: из экстракта свекольной ботвы (богатого антиоксидантами) и съедобного биополимера приготовили жидкую смесь, а затем распылили и высушили ее. Получились крошечные капсулы — микросферы. Самое интересное: в такой оболочке антиоксидантная активность оказалась даже выше, чем у чистого экстракта. Покрытие не только не дает полезным веществам разрушаться, но и усиливает их действие. Теперь эти микросферы можно добавлять в кремы, БАДы или продукты питания.

С точки зрения науки эти работы интересны тем, что авторы смотрят на отходы как на сложную химическую систему, а не просто на «органику». Например, превращение пектина из свеклы в сигнальные молекулы для растений — это шаг к пониманию „языка“, на котором мы можем общаться с иммунитетом злаков. Вместо того чтобы травить вредителей, ученые учатся аккуратно настраивать защитные механизмы культуры. Это чистая химия взаимодействия.

Для реальной жизни польза может оказаться огромной. Во-первых, это экономика замкнутого цикла. Сейчас производители сахара платят за утилизацию тысяч тонн жома, а фермеры — за дорогие и опасные пестициды. Исследование предлагает превратить две проблемы в одно решение. Во-вторых, замена торфа на «милликомпост» решает экологическую дилемму: мы перестаем уничтожать болота (которые, кстати, поглощают углерод) и вместо этого используем возобновляемое сырье — кокосы и труд насекомых. В-третьих, переработка ботвы в стабильные ингредиенты для косметики и фармацевтики открывает новую сырьевую базу для этих отраслей, снижая зависимость от импортных экстрактов. По сути, мусорное ведро превращается в стратегический запас сырья.

Все эти исследования, безусловно, перспективны, но на данный момент они находятся на ранних лабораторных стадиях. Основная проблема — масштабирование.

1. Экономическая целесообразность. Если мы говорим о жоме сахарной свеклы — это огромные объемы. Для того чтобы «включить» иммунитет растений, жом нужно переработать, выделить нужные углеводы, очистить их. Встает вопрос: не окажется ли промышленное производство такого биостимулятора дороже, чем производство дешевых синтетических пестицидов? Выгодно ли это будет агрохолдингу, когда речь идет о тысячах гектаров?
2. Воспроизводимость. Опыты с «милликомпостом» (переработанным многоножками) зависят от биологии насекомых. Многоножки едят с разной скоростью в зависимости от температуры и влажности. Сможет ли промышленное тепличное хозяйство получить стабильную по составу партию субстрата, или же состав будет „гулять“ от партии к партии, что критично для проращивания семян?
3. Регуляторные барьеры. Использование ботвы (которая традиционно считается «непищевой» частью) в фармацевтике и косметике требует серьезных подтверждений безопасности. То, что работает в пробирке и на мышах, не всегда проходит сертификацию для человека из-за возможного накопления нитратов или пестицидов из почвы.

Ранее ученые заявили, что пищевые отходы становятся спасением для сельского хозяйства.