Надоела индейка? Попробуйте грибы, похожие на мясо, с генетической обработкой.
Это может показаться не таким очевидным, когда вы проходите мимо рядов с индейками в виде баттерболлов в вакуумной упаковке в супермаркете, но мир находится на грани дефицита белка. Ожидается, что к 2050 году мировой спрос на белки животного происхождения удвоится, и, хотя существуют альтернативы растительным продуктам, энтузиазм по поводу них в последние годы поубавился. Одно из возможных решений проблемы пивоваренного белка — генно-модифицированные грибы. Используя технологию редактирования генов CRISPR, исследователи из Университета Цзяннань в Китае взяли гриб, который уже используется в качестве альтернативы мясу (Fusarium venenatum), и изменили его ДНК, чтобы сделать его более легким для переваривания и менее ресурсоемким для производства. В результате, если довести его до совершенства, получается генетически модифицированный гриб, который по вкусу напоминает мясо и может оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем традиционный домашний скот или даже мясо, выращенное в лабораторных условиях на клеточных культурах. Результаты исследования были опубликованы сегодня в журнале Trends in Biotechnology. »Мы успешно сделали гриб не только более питательным, но и более безвредным для окружающей среды, изменив его гены», — говорится в заявлении автора-корреспондента и доцента Цзяннаньского университета Сяо Лю. “Генетически модифицированные продукты, подобные этому, могут удовлетворить растущий спрос на продовольствие без экологических издержек, связанных с традиционным сельским хозяйством”.
Фотография Fusarium venenatum. Изображение: Xiao Liu
Превращение грибов в «мясо»
Получение альтернативных белков из грибов и других микробов не является новый. Обычно этот процесс заключается в отборе микроба и выращивании его в стальном биореакторе. Попав в биореактор, он получает постоянный приток питательных веществ — обычно это комбинация сахаров и минералов. Со временем эта смесь превращается в крупную, богатую белком биомассу, которая часто выглядит как вязкая кашица или мягкое хлебное тесто, в зависимости от микроба.
Даже если это не звучит убедительно. полученную биомассу, обладающую таким аппетитным вкусом, затем можно перерабатывать в различные продукты с высоким содержанием белка. В отличие от разведения крупного рогатого скота или свиней, выращивание микроорганизмов не зависит от времени года или колебаний температуры. Оно также может быть более экологичным, поскольку на производство животных белков может приходиться около 37% мировых выбросов парниковых газов.
Первый коммерческий микробиологический белковый продукт, разновидность корма для животных под названием Pruteen, появился в 1970-х годах. Сегодня в продуктовых магазинах для потребления человеком доступно несколько других разновидностей.
Сила Fusarium veneatum
Когда дело доходит до приготовления этих альтернативных блюд из грибов Инженеры уже давно отдают предпочтение Fusarium venenatum для выращивания белка, потому что он по текстуре очень напоминает мясо. Но процесс производства не идеален. У этого конкретного гриба толстые клеточные стенки, которые затрудняют его переваривание человеком, и требуется значительное количество ресурсов, чтобы вырастить из него биомассу, полезную в качестве альтернативы белку. Это проблема, особенно если учесть, что привлекательность микробиологического белка отчасти заключается в снижении воздействия на окружающую среду, связанного с традиционным животноводством.
В этом и заключается сила CRISPR. Лю и его коллеги хотели посмотреть, смогут ли они идентифицировать и “отключить” специфические гены в ДНК гриба, чтобы одновременно повысить усвояемость и общую эффективность производства. Им потребовалось некоторое время, чтобы найти нужные мишени, но в итоге они удалили гены, связанные с ферментами хитин-синтазой и пируватдекарбоксилазой. Удаление ферментов, связанных с хитин-синтазой, привело к нарушению целостности клеточной стенки гриба, что облегчило его переваривание. Между тем, удаление ферментов, связанных с пируватдекарбоксилазой, улучшило метаболизм гриба, сократив количество питательных веществ, необходимых для производства белка.
Этот новый штамм с измененной ДНК требовал на 44% меньше сахара для производства того же количества белка, что и негенетически измененный штамм. Кроме того, он был способен производить белок на 88% быстрее, чем исходная версия. Используя эти цифры в качестве отправной точки, команда ученых смоделировала воздействие производства грибов на окружающую среду в больших масштабах по сравнению с традиционным животным белком. Хотя существует множество факторов, таких как тип сельскохозяйственной инфраструктуры, доступной в конкретных округах, исследователи сообщили, что их генетически измененному штамму потребуется на 70 процентов меньше земли для производства того же количества белка, что и у кур.
“В совокупности эта работа предоставляет убедительные доказательства того, что технология на основе CRISPR/Cas является мощным инструментом редактирования генов, который может одновременно улучшить питательные свойства и устойчивость MP [микробного белка], что поможет обеспечить долгосрочный рост. развитие альтернативной белковой промышленности”, — пишут исследователи в статье.
По теме: [Эта альтернатива ферментированному мясу может помочь вдвое снизить темпы вырубки лесов во всем мире]
О сокращении потребления животных легче сказать, чем сделать
Эти новые выводы были сделаны на фоне периода быстрое изменение ассортимента белковых альтернатив. В то время как популярные мясные продукты на растительной основе, такие как Beyond Meat и Impossible Foods, пользовались большим коммерческим успехом в середине 2010-х годов, в последнее время продажи этих брендов снизились. Они также подвергаются растущей критике, обоснованной или нет, за более высокое содержание натрия и других добавок по сравнению с животными белками.
Культивируемое мясо, которое относится к животному белку, выращенному в лаборатории из клеток животных, привлекает всеобщее внимание и в то же время миллиардные инвестиции. Покупатели также проявляют любопытство: опрос, проведенный в 2024 году Университетом Пердью, показал, что две трети респондентов заявили, что попробовали бы в ресторане мясо или курицу, выращенную на растительной основе.
Хотя до появления этого вида культивируемого белка еще много лет. несмотря на массовую доступность (производство одного куриного наггетса, выращенного в лабораторных условиях, в настоящее время стоит около 50 долларов), он уже вызывает негативную реакцию. В Соединенных Штатах, в нескольких штатах, включая Флориду и Миссисипи, уже принято законодательство, запрещающее производство или продажу культивируемого мяса. Это также не единственная проблема, с которой сталкиваются американцы. В прошлом году Италия официально стала первой страной, которая ввела запрет на производство, продажу или импорт выращенного мяса или кормов для животных.
Все это говорит о том, что ферментированные микробиологические альтернативы мясу, такие как грибы, могут столкнуться с серьезными препятствиями, которые необходимо преодолеть, особенно учитывая, что мировой спрос на диеты, богатые белком, продолжает стремительно расти. Более широкое использование генетически модифицированных грибковых продуктов может означать сокращение площадей и ресурсов, выделяемых на разведение скота, и меньшее количество животных, доживающих свои последние дни на бойнях.
The post Надоела индейка? Попробуйте генно-модифицированные грибы, похожие на мясные. впервые опубликовано в Popular Science.
Другие статьи: