Studija o kvascu pronašla rješenje za pročišćavanje otpadnih voda iz mlina za masline

Novo istraživanje ispituje upotrebu kvasca Yarrowia lipolytica za pretvaranje otpadnih voda iz mlina maslina u vrijedne spojeve, što bi potencijalno koristilo raznim industrijama.

Nova studija, objavljena u časopisu Fermentation, proučila je upotrebu nekonvencionalnog kvasca Yarrowia lipolytica za pretvorbu otpadnih voda iz mlina za masline u visokovrijedne spojeve s primjenom u širokom rasponu industrija, uključujući biogoriva, prehrambena i farmaceutska industrija.

Industrija maslinovog ulja stvara znatnu količinu otpadnih voda, s procjenama koje premašuju 30 milijardi litara godišnje diljem svijeta. 

Ta voda je snažan i problematičan zagađivač, karakteriziran visokom slanošću i električnom vodljivošću, kao i visokom kiselošću i velikim količinama organskih i fenolnih spojeva.

Vidi također: Studija otkriva potencijal otpadnih voda iz mlina za masline u biopesticidima

Te karakteristike čine otpadnu vodu štetnom za mikrobe u tlu, vodenu faunu i dugoročno zdravlje tla. Fenolne spojeve, posebice, pridonose otpornosti otpadne vode na pročišćavanje, inhibirajući rast mikroba.

Velika većina otpadnih voda iz mlina maslina trenutno se zbrinjava na jedan od dva načina. Prvi je putem evaporacijskih bazena, što dovodi do povećanog onečišćenja zraka zbog otpuštanja štetnih i kiselih plinova poput metana i vodikovog sulfida, te do kontaminacije tla i podzemnih voda zbog ispranih tvari.

Drugi je način njegova uporaba kao organskog gnojiva na poljoprivrednom zemljištu. Međutim, raste zabrinutost zbog te prakse. 

Istraživanja su pokazala da dugotrajna i ponovljena primjena na tlo dovodi do nakupljanja fenolnih spojeva, soli i teških metala u tlima, smanjene mikrobne raznolikosti i aktivnosti, široko rasprostranjeni utjecaji na divlje životinje i konačnu sterilizaciju i dezertifikaciju zemljišta.

Predloženo je nekoliko mikrobnih organizama kao kandidata za pročišćavanje otpadnih voda iz mlina za masline. Među njima, istraživači smatraju da se Yarrowia lipolytica ističe, ne samo zbog svoje sposobnosti da uspijeva u siromašnim hranjivim tvarima, kiselim i bogatim fenolnim okruženjima, već i zbog raspona vrijednih tvari koje može proizvoditi.

Među ostalim spojevima, kvasac može sintetizirati lipaze, važne u sektorima kao što su prerada hrane, farmaceutska industrija i biogoriva; limunsku kiselinu, koja se koristi u industrijama raznolikim poput proizvodnje deterdženata, elektrolitiranja i štavljenja kože; i polioli, uključujući manitol, eritritol i arabitol, koji se koriste u proizvodima poput zaslađivača s niskim udjelom kalorija i sredstava za vlaženje.

Kvasac također sintetizira jednonaslovna ulja, bogata oleinskom i linolnom kiselinom, koja su pogodna za upotrebu kao biodizel ili kao prehrambeni dodaci. 

Moduliranjem uvjeta uzgoja, kao što su razina kisika, pH i izvor ugljika, proizvodnja se može prilagoditi različitim krajnjim namjenama. Dobiveni lipidni profili mogu čak oponašati kakao maslac ili služiti kao prekursori za derivate ricinoleinske kiseline s raznolikim primjenama.

Vidi također: Proizvođači u Grčkoj proizvode električnu energiju iz otpadnih voda maslinika

Istraživački tim naglašava da te mogućnosti znače da proces pročišćavanja otpadnih voda može doprinijeti prelasku na kružno gospodarstvo unutar industrije maslinovog ulja, koračaj podržan ne samo znanstvenom zajednicom, već i nacionalnim i nadnacionalnim vladinim tijelima, kao što je Europska unija.

Unatoč svom potencijalu, široka primjena Y. lipolytica za pročišćavanje i valorizaciju otpadnih voda iz masnica suočava se s nekoliko prepreka. 

Sastav otpadnih voda vrlo je promjenjiv, pod utjecajem čimbenika kao što su sorta masline, metoda ekstrakcije i sezonski uvjeti, između ostalog. Ta promjenjivost komplicira standardizaciju procesa i performanse.

Osim toga, spojevi, osobito fenoli i soli, mogu smanjiti mikrobnu aktivnost ili prinos proizvoda. Dok neke sojeve toleriraju te uvjete, drugi zahtijevaju razrjeđivanje, predtretman ili suplementaciju kako bi se održala učinkovitost.

Ekonomski čimbenici također predstavljaju prepreke. Iako Y. lipolytica može rasti u nesterilnim, jeftinim medijima, za operacije velikih razmjera potrebni su sustavi s fazama visoke potrošnje energije, naknadnom obradom i pristupom tržištu za biobazirane proizvode.

Međutim, istraživači vjeruju da uz dovoljno istraživanja usmjerenog na ključna područja, kvasac predstavlja ekonomski održivi način otključavanja potencijala otpadnih voda iz mlina za masline, istovremeno sigurno uklanjajući onečišćenje iz okoliša. 

Pozivaju se na studije dokaza koncepta i znatnu količinu postojeće literature kako bi potkrijepili ovo stajalište.