Израильские учёные учат бактерии делать еду из CO₂

В Институте Вейцмана ускорили рост бактерий, которые используют углекислый газ как источник углерода. За громкой формулой «еда из воздуха» стоит серьёзная биоинжения — и длинный путь до безопасного продукта.


Фраза «еда из воздуха» звучит как рекламный трюк, но в лаборатории профессора Рона Мило в израильском Институте Вейцмана речь идёт о вполне материальном процессе. Учёные перестраивают обмен веществ у лабораторного штамма кишечной палочки Escherichia coli так, чтобы углерод для роста она получала не из сахара, а из углекислого газа.

Первый важный результат команда опубликовала ещё в 2019 году в журнале Cell. Исследователи внедрили в E. coli необходимые ферменты, а затем месяцами выращивали бактерии в условиях, где сахара становилось всё меньше, а CO₂ оставался доступным. После адаптивной лабораторной эволюции клетки научились строить весь углеродный каркас своей биомассы из углекислого газа. Энергию и восстановительную силу им при этом давал формиат — соль муравьиной кислоты, которую можно получать электрохимически.

Новый этап проекта представили в июле 2026 года на ежегодной конференции Израильского общества экологии и наук об окружающей среде. По словам участника команды Клиля Халеви, бактерии снабдили специализированными внутриклеточными структурами, которые помогают захватывать больше CO₂ и быстрее расти. Подробности этого этапа пока известны из конференционного сообщения и публикации The Times of Israel; отдельной рецензируемой статьи именно об этой модификации на момент проверки найти не удалось.

Зато параллельная часть работы уже описана в Journal of the American Chemical Society. Международная группа с участием Рона Мило соединила «полуискусственный лист», превращающий CO₂ в формиат при помощи света, с автотрофной E. coli. В эксперименте бактерии росли за счёт формиата, полученного электрохимически, а затем система работала от имитированного солнечного света. Это ещё не фабрика еды, но уже связка из возобновляемой энергии, углекислого газа и живой клетки, способной наращивать биомассу.

Важно и то, что «из воздуха» пока остаётся удобным сокращением. В лаборатории CO₂ подают в контролируемую систему, а извлечение газа из обычной атмосферы требует отдельной технологии улавливания и дополнительных затрат энергии.

Именно биомасса, а не готовое блюдо, является ближайшей целью. Микроорганизмы могут содержать белки, углеводы, витамины и другие питательные компоненты. После выращивания клетки предстоит отделить, обезвредить, очистить и превратить в пищевой ингредиент или кормовую добавку. Халеви предупреждает без лишней романтики: «Микробы не начнут производить сэндвичи уже в следующем году».

Потенциальное преимущество технологии — экономия земли. В расчётной модели, опубликованной в PNAS в 2021 году, производство микробного белка с использованием фотоэлектричества, CO₂ и воды оказалось значительно продуктивнее обычных культур на единицу площади. Авторы оценили возможный выход белка более чем в десять раз выше, чем у сои, а калорий — примерно вдвое выше, чем у наиболее эффективных сельскохозяйственных растений. Это модель, а не результат промышленной фермы, но она объясняет, почему подобными системами занимаются десятки лабораторий.

Главные препятствия пока находятся не в красивой идее, а в инженерных деталях. Нужно снизить стоимость энергии и улавливания CO₂, ускорить рост штаммов, обеспечить стабильность больших биореакторов и доказать пищевую безопасность. E. coli удобна как лабораторный организм, но её биомасса не становится пищей автоматически. Для любого продукта из генетически модифицированных микроорганизмов потребуются отдельная оценка состава, возможных токсинов и аллергенов, контроль остаточной ДНК, метаболитов и жизнеспособных клеток.

Поэтому израильская разработка пока не отменяет поля, фермы и привычную кухню. Она показывает другое: углерод из CO₂ можно направить в производство питательной биомассы, если рядом есть подходящий микроорганизм и источник чистой энергии. Когда-нибудь такие установки могут дополнять сельское хозяйство там, где мало воды и земли, а поставки продовольствия особенно уязвимы.

СОВЕТ ОТ РЕДАКЦИИ

К новостям о «еде из воздуха» стоит относиться как к рассказу о новой производственной платформе, а не о готовом меню. Самое важное здесь — не эффектная формула, а то, сможет ли система безопасно, стабильно и недорого выращивать питательную биомассу в промышленном масштабе.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.