1763826350
2025-11-22 15:28:00
Подвиньтесь к мясу… ученые создали грибковый организм, который производит белок более эффективно, чем обычный домашний скот, и при этом значительно снижает ущерб окружающей среде.
Исследователи из Университета Цзяннань в Китае использовали редактирование генов CRISPR, чтобы создать улучшенный штамм вируса. Отравление фузариозомгрибок, стоящий за рекламой микопротеин продукты. Этот вид грибов, обнаруженный в 1960-х годах, давно изучен и даже объявлен как потенциальная альтернатива мясному белку.
Теперь новая инженерная версия, которую исследовательская группа протестировала в промышленном масштабе, потребляет на 44% меньше глюкозы на килограмм продукта, производя при этом почти вдвое больше белка, чем немодифицированные штаммы.
По сравнению с традиционным производством курицы и выращенным в лаборатории мясом по множеству экологических показателей генно-отредактированный микопротеин продемонстрировал явные преимущества в выбросах парниковых газов, землепользовании и потреблении воды.
«Существует общественный спрос на более качественный и экологически чистый белок для пищевых продуктов», — объяснил в заявлении для прессы соавтор Сяо Лю из Университета Цзяннань в Уси, Китай. «Мы успешно сделали гриб не только более питательным, но и более экологически чистым, изменив его гены».
Опубликовано в Тенденции в биотехнологии, исследовательская работа проверенное производство в промышленном масштабе ферментации объемом 5000 литров, решающее две важнейшие задачи в разработке альтернативных белков: улучшение качества питания при одновременном снижении воздействия на окружающую среду.
Споры грибов, выращенные в гигантских металлических резервуарах, наполненных сырьем, содержащим сахар и питательные вещества, такие как сульфат аммония, в их диком обычном состоянии неэффективны для роста. Исследовательской группе нужно было выяснить, как это изменить.
Фотография Fusarium venenatum (изображение: Сяо Лю).
Команда сосредоточилась на двух основных генетических проблемах, которые долгое время мешали сделать этот гриб полноценной альтернативой мясу: толстые клеточные стенки и метаболизм грибов. Инженерная стратегия была нацелена на эти два конкретных гена с целью их устранения.
Во-первых, исследователи нацелились на генетические маркеры хитина, прочного полимера, который образует клеточные стенки грибов. Отлично подходит для выживания грибков, но вреден для человеческого желудка. Они успешно снизили его на 29% в модифицированном штамме, сделав белок более усвояемым.
Во-вторых, команда изменила метаболический путь гриба, переключив его с производства большого количества углекислого газа на синтез белка.
Улучшения в питании оказались существенными. Индекс незаменимых аминокислот, показатель качества белка, увеличился на 33%, а усвояемость белка улучшилась с 52,65% до 56,66%. Конечный продукт имел содержание белка 52,2% в пересчете на сухой вес, что сопоставимо с содержанием белка во многих мясных продуктах. Молекулярный анализ показал, что эти изменения в первую очередь затронули шесть метаболических путей, участвующих в биосинтезе аминокислот и метаболизме углерода, фундаментально перенастроив переработку питательных веществ в организме.
Более того, при редактировании генов использовались модификации «без шрамов», которые не оставляют чужеродной ДНК в конечном организме, что очень нравится нормативно-правовой базе, особенно в Соединенных Штатах, где такие модификации подвергаются менее строгому надзору, чем традиционная генетическая модификация.
Исследовательская группа провела комплексную оценку жизненного цикла по восьми сценариям производства в разных странах с учетом различий в энергетических сетях и сельскохозяйственных системах. Во всех сценариях генно-отредактированный микопротеин снижает потенциал глобального потепления на 4-61% по сравнению с немодифицированной версией, причем наибольшее снижение происходит в странах с более чистыми электросетями.
При сравнении с обычным куриным мясом сконструированный микопротеин превзошел результаты по нескольким категориям, включая выбросы парниковых газов, требования к земле, истощение стратосферного озона и эвтрофикацию пресной воды.
Согласно исследованию, этот модифицированный гриб действительно блестит благодаря своей эффективности. Инженерная версия примерно в 2,24 раза эффективнее своего дикого родственника, поэтому ей требуется значительно меньше сырья, или, другими словами, глюкозы. Поскольку большая часть глюкозы производится из кукурузы и других подобных культур, на которые приходится значительная часть воздействия глобального потепления, этому грибу требуется меньше глюкозы, что снижает нагрузку на сельское хозяйство.
Добавьте к этому тот факт, что сконструированный гриб в промышленном масштабе производит 26,85 кг в час по сравнению с 14,25 кг в час для обычных диких штаммов (увеличение на 88%) и требует примерно на 44% меньше глюкозы для роста, и экономика производства, похоже, указывает на то, что это жизнеспособная альтернатива мясу.
Однако это все еще ранняя модель.
Микопротеин по-прежнему уступает растительным белкам, таким как гороховый белок, по общим экологическим показателям. Процесс ферментации требует значительных энергозатрат, а результаты во многом зависят от источника электроэнергии, который варьируется в зависимости от того, как страна производит электроэнергию. Более того, производство глюкозы во всем мире неодинаково, поскольку некоторые страны лучше выращивают кукурузу и аналогичные культуры, чем другие.
При этом окончательное влияние технологии на продовольственную устойчивость будет зависеть от того, сможет ли она масштабироваться достаточно быстро, чтобы значимо компенсировать рост потребления мяса, особенно в развивающихся странах, где спрос на белок растет быстрее всего.
«Подобные генетически отредактированные продукты могут удовлетворить растущие потребности в продуктах питания без экологических затрат, связанных с традиционным сельским хозяйством», — говорит Лю.
MJ Banias рассказывает о космосе, безопасности и технологиях в The Debrief. Вы можете написать ему по адресу [email protected] или подписаться на него в Твиттере. @mjbanias.
#Забудьте #мясе #вот #генетически #модифицированный #белковый #грибок
Продолжение темы
