Tim Jiangnan univerziteta je CRISPR-om modifikovao gljivu Fusarium venenatum kako bi bila lakša za varenje i efikasnija u proizvodnji proteina. Izmenjeni soj proizvodi isti iznos proteina uz 44% manje šećera i radi 88% brže, a simulacije pokazuju da može zahtevati i do 70% manje zemljišta nego piletina. Rešenje obećava manji ekološki otisak, ali predstoje regulatorni, bezbednosni i tržišni izazovi.
Dosta ćurke? Genski uređene gljive nalik mesu obećavaju bržu i održiviju proizvodnju proteina
Dok u supermarketima prolazite pored vakuumiranih ćurki, naučnici upozoravaju da svet stoji pred rastućom potražnjom za proteinima — procenjuje se da će potražnja za proteinskim namirnicama životinjskog porekla porasti do 2050. Jedno od potencijalnih rešenja dolazi iz neočekivanog izvora: genski uređene gljive koje imitiraju teksturu i ukus mesa.
Tim sa Jiangnan univerziteta u Kini upotrebio je CRISPR/Cas tehnologiju da genetski modifikuje gljivu Fusarium venenatum, koja se već koristi kao zamena za meso. Cilj je bio da se poboljša svarljivost i efikasnost proizvodnje, pri čemu su istraživači izbegli uvođenje stranih sastojaka — umesto toga, „isključili“ su (knockout) određene sopstvene gene gljive.
Šta su promenili i zašto
Istraživači su uklonili gene povezane sa enzimima chitin synthase i pyruvate decarboxylase. Smanjenje sinteze kitina oslabilo je čvrstoću ćelijskog zida, što poboljšava svarljivost kod ljudi, dok je izmena metabolizma (putem pirovat dekarboksilaze) smanjila potrebe za hranljivim materijama tokom rasta biomase.
Rezultati
Izmenjeni soj je pokazao značajne efekte u eksperimentalnim uslovima: zahtevao je 44% manje šećera za proizvodnju iste količine proteina i proizvodio je protein 88% brže nego originalni soj. Na osnovu tih podataka tim je simulirao i uticaj na resurse pri skaliranju proizvodnje — procene ukazuju da bi za istu količinu proteina bilo potrebno i do 70% manje zemljišta nego za proizvodnju piletine, uz napomenu da rezultati zavise od lokalne agrarne infrastrukture.
„Genski uređena hrana poput ove može zadovoljiti rastuće potrebe za hranom bez troškova koje sa sobom nosi konvencionalna poljoprivreda,“ izjavio je korespondirajući autor docent Xiao Liu.
Zašto je ovo važno
Proizvodnja proteinskih namirnica životinjskog porekla doprinosi značajnom delu emisija stakleničkih gasova — prema nekim ocenama oko 37% globalnih emisija. Mikrobna proizvodnja proteina ima prednosti: nezavisna je od sezona i klimatskih promena, brža je i može koristiti manje zemljišta i vode. Gljive poput F. venenatum dugo su privlačile pažnju industrije zbog teksture koja podseća na meso.
Ograničenja i izazovi
Iako su rezultati obećavajući, put do tržišne primene je dug: potrebno je potvrditi bezbednost i nutritivnu vrednost u većim studijama, optimizovati industrijske procese i proći regulatorne procedure. Takođe, alternativni proteini se suočavaju sa tržišnim skepticizmom i političkim preprekama — primeri uključuju zabrane ili ograničenja za ćelijski (cultivated) meso u nekim državama. Cena ćelijski uzgojenog proizvoda i dalje je visoka (do sada su primeri poput laboratorijskog pilećeg nuggeta koštali desetine dolara po komadu), što daje prostoru za mikrobnim rešenjima da se razviju.
Zaključak
Genski uređene gljive imaju potencijal da postanu efektivna i održivija opcija za proizvodnju proteina, s nižim zahtevima za resurse i boljom svarljivošću. Međutim, prihvatanje od strane potrošača, detaljne bezbednosne procene i regulatorna rešenja biće presudni za njihovu komercijalizaciju.
Studija je objavljena u časopisu Trends in Biotechnology.
Pomozite nam da budemo bolji.
