Suomalaisten tutkijoiden kehittämällä menetelmällä on onnistuttu tuottamaan ruoan raaka-ainetta ilman peltoja tai muita viljelyksiä, pelkästään ilmasta ja auringonvalosta.

Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa LUT:ssä ja Teknologian tutkimuskeskuksessa VTT:ssä kehitetyllä menetelmällä on jo valmistettu ensimmäinen erä yksisoluproteiinia, josta voidaan tehdä ruokaa ihmisille ja rehua eläimille.

– Käytännössä tässä hyödynnetään luonnon monimuotoisuutta. On tosiaan olemassa organismeja, jotka pystyvät hyödyntämään energianlähteenään vetyä. Se voidaan tehdä sähköstä, ja sähkö voidaan totta kai tehdä vaikka aurinkopaneeleilla, kertoo VTT:n johtava tutkija Juha-Pekka Pitkänen.

Suora polku auringonvalosta

Tutkijat arvioivat, että Auringon antama energia on hyödynnettävissä jopa kymmenen kertaa niin tehokkaasti kuin tällä hetkellä esimerkiksi soijan kasvattamisessa, joka perustuu fotosynteesiin eli kasvien yhteyttämiseen.

– Ei fotosynteesistä mitään haittaa ole, mutta tällä tavalla saadaan suorempi polku auringonvalosta, Pitkänen sanoo.

Fotosynteesi tapahtuu lehtivihreässä Kasvien itselleen tuottama ja ihmisten ja muun eläinkunnan hyödyntämä energia syntyy lehtien viherhiukkasissa auringonvalon avulla. Tuossa yhteyttämisessä eli fotosynteesissä ilman hiilidioksidi yhdistyy maaperän veteen. Siitä syntyy glukoosia, sokeria, ja edelleen muun muassa proteiinia. Yhteyttämisessä myös vapautuu happea, mikä on kasvikunnan toinen lahja meille maapallon muille asukkaille. Lehtivihreää on vihreiden kasvien lisäksi levillä ja joillakin bakteereilla.

Yksisoluproteiini ei sinänsä ole uutta. Kasvissyöjille jo tuttu quorn on sellaista. Se kuitenkin on vaatinut fotosynteesin eli maatalouden apua.

– Quornissa raaka-aineena on sokeri, meillä vain ilman hiilidioksidi ja sähköstä tehty vety. Lopputuote voi kuitenkin olla hyvin samankaltainen kuin quorn, tai sitä voi jalostaa vielä pidemmälle. Silloin muoto ja rakenne voivat olla samantyyppisiä kuin vaikkapa nyhtökaurassa.

Puolet proteiinia

Kun kaikki raaka-aineet saadaan ilmasta, eikä tuotanto siis riipu lainkaan maaperän laadusta ja kosteudesta tai muusta säästä kuin auringonpaisteesta, tuotteet ja myös niiden ravintosisältö olisivat iso uutinen maailman nälkäalueille.

– Yksisoluorganismeissa yleisesti hyvinkin puolet on pelkkää proteiinia. Parikymmentä prosenttia on hiilihydraatteja, kertoo Pitkänen.

Perinteiseen maatalouteen verrattuna uudesta menetelmästä hyötyisi myös luonto, sillä kasvinsuojeluaineita ei tarvita ja prosessi on suljettu. Siitä ei tule valumia vesistöihin tai muodostu voimakkaita kasvihuonekaasuja, kertoo professori Jero Ahola LUT:stä.

Tältä näyttää valmis tuote lusikassa VTT:n laboratoriossa. Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Laboratoriolaitteesta konttikokoon

Tuotantolaitteet ovat toistaiseksi vielä kahvikupin kokoisia ja valmista tuotetta syntyy gramman verran kahdessa viikossa. Ensi vuosikymmenellä pitäisi olla jo toisin.

Ahola kertoo, että tutkijat keskittyvät nyt teknologian kehittämiseen, jotta menetelmästä syntyy riittävän edullinen laajaan käyttöön. Pitkänen sanoo, että esimerkiksi quorniin verrattuna tuotteiden kilohinnasta on tulossa selvästi pienempi.

Tutkijoiden suunnitelmissa on kontin kokoinen laitteisto, joka valmistaisi viisi kiloa yksisoluproteiinia päivässä. Pitkänen arvelee siihen menevän 2–3 vuotta.

Johtava tutkija Juha-Pekka Pitkänen VTT:stä Lappeenrannan teknillinen yliopisto

– Periaatteessa kokoa voi skaalata ihan vain monistamalla kontteja eri paikkoihin tai suurentamalla reaktoria. Ehkä kymmenen vuotta on realistinen aika, jossa kaupalliseen tuotantoon päästään sekä lainsäädännöllisesti että prosessiteknisesti, Pitkänen ennustaa.

Suomessa reaktorista voisi hänen mukaan tulla jopa kodinkone, jolla ihmiset valmistaisivat tarvitsemansa proteiinin. Kehitysmaissa laitteiden hankkimisessa voisivat tulla apuun esimerkiksi yleishyödylliset säätiöt, hän sanoo.

Rehuna liian kallista?

Eläinten rehun valmistamisessa menetelmä voisi tulla käyttöön nopeammin kuin ihmisravinnon tuottamisessa. Molemmissa on omat haasteensa ja omat etunsa, johtava tutkija Juha-Pekka Pitkänen toteaa.

Rehuntuotannossa haaste on muun rehun hintakilpailu.

– Eläinrehu on totta kai lainsäädännöllisesti nopeampi reitti, mutta hintakilpailun raja on lähempänä. Ruokatuotteella on ymmärrettävästi viranomaishyväksyntäprosessi, joka vie enemmän aikaa ja rahaa.