Pateicoties divu galveno gēnu rediģēšanai, ķīniešu zinātnieki ir optimizējuši ēdamās sēnes, palielinot to ražošanas apjomu par 88 % un ievērojami samazinot ietekmi uz vidi. Rezultātā sēne ir kļuvusi ne tikai efektīvāka, bet arī garšīgāka un vieglāk uzsūcamāka, kas atkal izraisījis diskusijas par dzīvnieku olbaltumvielu nākotni.
Saturs
Daudzus gadus gaļas alternatīvas svārstījās starp diviem galējiem: tradicionālās augu olbaltumvielas, kas ir lētas, bet daudziem patērētājiem nepievilcīgas, un laboratorijā audzēta gaļa, kas ir daudzsološa, bet joprojām dārga un sarežģīta ražošanā. Jauns pētījums no Ķīnas iepazīstina ar trešo spēlētāju, kam ir lielāka ietekme, nekā gaidīts: ģenētiski modificēts ēdamais sēne, kas ražo daudz vairāk olbaltumvielu, izmantojot ievērojami mazāk resursu.
Pārrāvums notika nevis pateicoties start-up uzņēmumam vai agresīvai mārketinga stratēģijai, bet gan pateicoties Jannanas Universitātes pētnieku akadēmiskajam darbam, kura rezultāti tika publicēti zinātniskajos žurnālos, kas specializējas biotehnoloģijā un pārtikas zinātnē. Viņu priekšlikums ir vienkāršs, bet revolucionārs: modificēt divus galvenos gēnus Fusarium venenatum, sēnīti, ko jau desmitgadēm izmanto mikoproteīna ražošanai, kas ir tādu produktu kā Quorn pamatā, izmantojot CRISPR tehnoloģiju.
Divi gēni, viena strukturāla izmaiņa
Sēnīte Fusarium venenatum nav jauna. To audzē rūpnieciskā mērogā kopš 1960. gadiem, un Lielbritānijā to atļāva lietot pārtikā 1980. gados. Tā galvenā priekšrocība vienmēr ir bijusi dabiska šķiedraina struktūra, kas spēj precīzi imitēt gaļas tekstūru. Galvenie trūkumi ir augstās ražošanas izmaksas un neideāla uzsūcamība.
Ķīniešu komanda neieviesa ārējo DNS un nepievienoja mākslīgus elementus. Viņi izmantoja CRISPR, lai deaktivētu divus gēnus:
- Viens no iemesliem ir saistīts ar cukura vielmaiņu, kas ļāva sēnītei augt ar mazāku glikozes daudzumu.
- Vēl viens ferments piedalās hitīna ražošanā, kas ir cietā šūnu sienas sastāvdaļa, kas apgrūtina gremošanu.
Rezultātā tika iegūts jauns celms , ko nosauca par FCPD, kas spēj ražot par 88 % vairāk proteīna, patērējot par 44 % mazāk uzturvielu. Rūpnieciskā kontekstā šis izmaksu un ražīguma attiecība ir izšķiroša: cukurs un slāpeklis veido nozīmīgu daļu no mikoproteīna galīgās cenas.
Vairāk proteīna… un labāka tekstūra
Viena no lielākajām problēmām ar gaļas aizvietotājiem ir nevis uzturvērtība, bet gan organoleptiskās īpašības. Tekstūra, konsistence un sajūta mutē joprojām ir galvenie šķēršļi. Šajā kontekstā pētījums sniedz svarīgu secinājumu: FCPD celms ir ar tekstūru, kas ir ievērojami tuvāka vistas krūtiņai.
Saskaņā ar pētījuma grupas analīzi, hitīna satura samazināšana padara sēnes šūnu sienas plānākas, savukārt neliels tauku satura palielinājums uzlabo sulīgumu un novērš daudziem mikoproteīniem raksturīgo “sūklveida” efektu. Pētījuma gaitā tika veikta mehāniskā analīze un eksperimenti ar cilvēku ēdiena sakošanu, lai izmērītu, kā ēdiens tiek sasmalcināts ēšanas laikā.
Tas ir svarīgs sīkums: patērētāja attieksme pret produktu parasti vairāk ir atkarīga no iespaidiem par ēdienu nekā no informācijas uz etiķetes, kurā norādīta uzturvērtība.
Ietekme uz vidi: nav ideāla, bet nozīmīga.
Pats pētnieks uzsver, ka šis modificētais mikoproteīns ne pārspēj pākšaugus absolūtā ekoloģiskumā. Tomēr tas demonstrē acīmredzamu uzlabojumu salīdzinājumā ar dzīvnieku olbaltumvielām un nemodificētiem sēnēm.
Salīdzinot ar Ķīnas ražošanas sistēmām, FCPD celms uzrādīja šādus rezultātus:
- Nepieciešams par 70 % mazāk zemes nekā putnkopībai.
- Saldūdens piesārņojuma risks samazināts par 78 %.
- Ietekme uz vidi ir mazāka nekā laboratorijā audzētai gaļai.
Tas optimizēto mikoproteīnu nostāda ļoti svarīgā starpposma pozīcijā: tas ir kultūras ziņā pievilcīgāks nekā pākšaugi, bet ietekme uz vidi ir daudz mazāka nekā lopkopībai.
CRISPR kā kluss paātrinātājs
Vairāki mikoproteīnu eksperti ir vienisprātis, ka šāda mēroga uzlabojumi būtu praktiski neiespējami, izmantojot tradicionālo ģenētisko selekciju. CRISPR tehnoloģija ļauj veikt precīzas, ātrās un kumulatīvas korekcijas.
Šeit slēpjas galvenais šķērslis: sabiedrības uztvere. Lai gan gēnu rediģēšana bez ārējās DNS izmantošanas tiek regulēta atšķirīgi no tradicionālajiem ĢMO tādās valstīs kā ASV, sabiedrības pieņemšana joprojām ir nevienmērīga. Piemēram, 2016. gadā ASV atļāva komercializēt sēnes, kas rediģētas ar CRISPR palīdzību, bez nepieciešamības veikt papildu pārbaudi, tādējādi radot svarīgu precedentu.
Eiropa, gluži pretēji, rīkojas piesardzīgāk, lai gan klimata un pārtikas problēmas atkal aktualizē jautājumu par regulējumu.
Tas nav vienkārši aizvietotājs, bet daļa no sistēmas.
Šis sēne nav paredzēta, lai pilnībā aizvietotu gaļu vai augu proteīnus. Tās vērtība ir citāda: pārtikas sistēmas diversifikācija, izmantojot variantus, kas samazina slogu lopkopībai, neprasot radikālas izmaiņas patērētāju ieradumos.
Zinātne neapņemas brīnumus, bet piedāvā instrumentus . Šajā gadījumā — ļoti konkrētus: vairāk proteīnu, mazāk resursu un tekstūra, kas vairs neprasa no mums aizvērt acis, lai iedomātos, ka ēdam gaļu.
Tas, kas vēl nesen šķita zinātniskā fantastika, sāk iegūt formu rūpnieciskās fermentācijas tvertnēs. Un šoreiz izmaiņas notiek nevis ar troksni, bet ar ķirurģisku precizitāti.
