新加坡的一組科學家發現頭髮中的角蛋白可以促進該國當地的蔬菜生產和糧食安全。頭髮和其他生物廢料有可能成為水培農業的可持續農業投入。
根據 新加坡食品局 (SFA) 的數據，新加坡消費的食品中超過 90% 是進口的。SFA 城市食品解決方案部主任 Poh Bee Ling 告訴 Food Tank，由於存在多種相互競爭的土地需求，新加坡只有 1% 的土地用於農業。
為減少對其他國家的依賴並確保糧食安全，SFA 致力於實現糧食來源多樣化並促進當地生產。「我們正在與當地的農業食品行業合作，以實現我們的『30 x 30』目標，即到 2030 年建立我們的能力，以可持續的方式在當地生產 30% 的營養需求，」Poh 說。
在供應鏈的生產端，SFA 提供資金支持當地生產力和技術採用。Poh 說，在 SFA 的支持下，農民可以培養自己的能力，以實現該機構的願景，即建立一個高科技、創新和可持續的農業系統，有效利用新加坡有限的土地資源。
水培農業可以成為新加坡生產糧食的重要方式。「這在土地稀缺的新加坡很重要，因為可以在屋頂或建築物內部等空間建立使用水培法的蔬菜農場，」Poh 說。她補充說，這種方法允許種植者優化環境條件，以提高產量、質量或口味。「這可以轉化為具有成本效益、質量有保證的產品，這些產品可以長期可持續發展。」
但 Poh 承認水培農業有一個主要缺點。她解釋說，有些系統在生長過程中使用不可回收的聚氨酯立方體來支撐植物。生產商正在尋找替代的、可持續的基材，這些基材也不會產生額外的投入成本。南洋理工大學 (NTU) 的科學家們正在研究一種解決方案來應對這一挑戰：角蛋白海綿。
NTU 材料科學與工程學院教授兼研究副主席 Ng Kee Woei 博士意識到，目前用於水培農業的許多材料既不可回收也不可生物降解。「最重要的是，它們是天然材料，這意味著它們本身不會為植物提供任何營養，」Ng 告訴 Food Tank。
NTU 研究 團隊成功地將植物廢料中的纖維素與角蛋白提取物結合在一起，製成了一種可以喂養水培植物的海綿。角蛋白可以從許多生物廢料中提取，包括頭髮、蹄子、羽毛、羊毛和角。這些材料作為在農業系統本身中發現的可持續的、可消耗的投入物是有價值的。
波恩大學的一項 研究 引用了生物資源，包括廢物和可再生原材料，作為無土栽培系統的潛在生長介質。 雜貨垃圾堆肥、 生物炭和 木纖維 是成功用作水培生長基質的生物資源的例子。
作為一種生物資源，角蛋白是完全可生物降解的。「作為蛋白質，當它們降解時，它們會釋放胺基酸，這些胺基酸本身成為植物營養供應的一部分，」Ng 告訴 Food Tank。
但在新加坡推廣這一解決方案存在障礙。「頭號挑戰是缺乏角蛋白供應，」Ng 告訴 Food Tank。「如果你想將其商業化，你將需要一家能夠為我們提供質量穩定和大量角蛋白供應的製造商。」
沒有角蛋白產業，傳統投入仍然便宜得多。「目前，如果我們比較成本，我們將永遠無法與農民使用的現有海綿相提並論，」Ng 說。
「我確實相信，如果我們進行適當的成本效益分析，那麼我們也許可以研究如果農民使用角蛋白海綿，他們實際上可以節省多少，」Ng 告訴 Food Tank。展望未來，Ng 說還有機會為各種作物或不同環境定製海綿。
