Учени от китайския университет Дзяннан са разработили генетично редактиран щам гъби, способен да произвежда протеин с вкус и текстура, близки до месото. Според изследователите технологията може значително да намали използването на земя, вода и енергия в сравнение с традиционното животновъдство.
Новият продукт се базира на т.нар. микопротеин – белтък, получаван от гъбички, който вече се използва в различни алтернативи на месото по света.
Защо се търсят нови източници на протеин
Според прогнози на ООН населението на Земята може да достигне около 9,8 милиарда души до 2050 година. Това поставя сериозно напрежение върху глобалната хранителна система.
В момента животновъдството:
– генерира около 14–15% от глобалните емисии на парникови газове;
– използва приблизително 40% от земеделската земя в света;
– голяма част от тази площ се използва за производство на фуражи, а не директно за храна за хората;
Затова учените търсят нови начини за производство на протеин, които изискват по-малко ресурси.
Каква гъба използват учените
Изследването е базирано на вида Fusarium venenatum – гъба, която вече се използва в хранителната индустрия за производство на микопротеин.
Тя е особено подходяща за тази цел, защото естествено образува влакнеста структура, която след обработка наподобява текстурата на месото.
Как е подобрена гъбата
Китайските изследователи използват технологията за генно редактиране CRISPR-Cas9, за да изключат два гена в организма на гъбата.
Важно е, че не е добавяна чужда ДНК – гените просто са деактивирани.
Промените имат две основни цели:
– да направят клетъчната стена по-тънка, което подобрява усвояването на хранителните вещества;
– да оптимизират метаболизма на захарта, така че тя да се превръща по-ефективно в протеин;
Новият щам е наречен FCPD.
Какви резултати показват тестовете
В лабораторни и пилотни производствени условия новият щам показва значителни подобрения.
Според учените той може:
– да произведе същото количество протеин с около 44% по-малко захар;
– да съкрати времето за производство почти наполовина;
– да увеличи съдържанието на есенциални аминокиселини;
Това означава, че хранителната стойност на микопротеина се доближава до някои животински източници на белтък.
По-малко натоварване върху околната среда
Анализът на целия производствен процес показва, че технологията може да намали значително екологичния отпечатък.
В сравнение с производството на пилешко месо:
– необходимата земя може да бъде с около 70% по-малко;
– рискът от замърсяване на сладководни ресурси може да се намали с около 78%;
Освен това потенциалът за глобално затопляне може да бъде намален между 4% и над 60%, в зависимост от източниците на енергия, използвани в производството.
Как се произвежда този протеин
Вместо отглеждане на животни, производството се извършва в големи ферментационни съдове, подобни на тези в биотехнологичната индустрия.
Гъбичките се култивират в хранителна среда, богата на захари и минерали. Получената биомаса след това се обработва, за да се получи продукт с текстура, близка до месото.
Според изследователите технологията вече е достигнала ниво на технологична готовност 5, което означава, че е тествана в пилотни индустриални условия.
Предизвикателства пред технологията
Въпреки обещаващите резултати, разработката все още има ограничения.
Производството зависи основно от:
– захар като суровина;
– електроенергия за ферментационните процеси;
Ако тези ресурси идват от неустойчиви източници, част от екологичните ползи може да се намали.
Освен това ще бъдат необходими допълнителни проверки за безопасност и регулаторни одобрения, преди подобни продукти да достигнат до масовия пазар.
Нова посока в хранителната индустрия
Разработката на китайските учени показва как биотехнологиите могат да създават нови източници на протеин с по-малък екологичен отпечатък.
Подобни решения вероятно няма да заменят напълно традиционното производство на месо, но могат да се превърнат във важно допълнение към бъдещата хранителна система, особено при нарастващото население на планетата.
