CRISPR zvyšuje udržitelnost výroby bílkovin
Vědci využili nástroj CRISPR k vylepšení přirozeně masovité houby, čímž zvýšili její stravitelnost a efektivitu produkce. Modifikovaná houba roste rychleji, používá mnohem méně zdrojů a snižuje emise skleníkových plynů až o 60%. Také dramaticky překonává chov kuřat z hlediska využití pozemků a vody. Tyto poznatky naznačují slibnou cestu pro ekologičtější bílkoviny.
Studie a její závěry
Studie, která byla zveřejněna v časopise Trendy v biotechnologii, popisuje, jak vědci použili nástroj pro úpravu genů CRISPR k zlepšení schopnosti houby produkovat bílkoviny a snížit environmentální dopad její produkce až o 61%. Toho bylo dosaženo bez vkládání jakéhokoliv cizího DNA. Modifikovaná houba má chuť podobnou masu a je snadněji stravitelná než její divoká forma.
Potřeba udržitelného zdroje bílkovin
„Existuje velká poptávka po lepších a udržitelnějších bílkovinách pro potraviny,“ říká vedoucí autor Xiao Liu z Jiangnan University ve Wuxi, Čína. „Úspěšně jsme udělali houbu nejen výživnější, ale také šetrnější k životnímu prostředí tím, že jsme upravili její geny.“ Zvířecí hospodářství přispívá přibližně 14% globálních emisí skleníkových plynů a také vyžaduje velké plochy půdy a značné množství sladké vody, což jsou oblasti, které již trpí klimatickými změnami a lidskou činností. Proto získávají mikrobílé bílkoviny, které se nacházejí v organismech, jako jsou droždí a houby, na popularitě jako udržitelnější alternativy ke klasickému masu.
Význam hub pro snížení emisí potravin
Mezi různými zdroji mykoproteinů, které vědci zkoumali, se houba Fusarium venenatum stala předním kandidátem, protože její přirozená chuť a vláknitá struktura připomínají maso. Již byla schválena k konzumaci v několika zemích, včetně Spojeného království, Číny a Spojených států.
Úpravy genů, které transformují Fusarium venenatum
Vědci chtěli zjistit, zda by CRISPR mohl zlepšit jak stravitelnost, tak efektivitu výroby u Fusarium venenatum bez zavádění cizí DNA do jejího genomu. K testování této myšlenky vymazali dva geny spojené s enzymy chitin syntáza a pyruvát dekarboxyláza. Odstranění genu chitin syntázy snížilo tloušťku buněčné stěny, což zjednodušilo přístup k bílkovinám uvnitř houby. Eliminace genu pyruvát dekarboxylázy přizpůsobila metabolické dráhy organismu tak, aby mohl produkovat bílkoviny s menším množstvím živin.
Snížení environmentálního dopadu v celém životním cyklu
Vědci poté vypočítali environmentální stopu FCPD, od spór v laboratoři až po inaktivované produkty podobných masům, na průmyslové úrovni. Simulovali výrobu FCPD v šesti zemích s různými energetickými strukturami a zjistili, že FCPD má nižší environmentální dopad než tradiční výroba Fusarium venenatum bez ohledu na místo. Celkově produkce FCPD vedla k až 60% nižším emisím skleníkových plynů během celého životního cyklu.
Srovnání hub s živočišnou výrobou
Tým také zkoumal dopad výroby FCPD ve srovnání se zdroji potřebnými na výrobu živočišných bílkovin. Při srovnání s produkcí kuřat v Číně zjistili, že myoproteiny z FCPD vyžadují o 70% méně půdy a snižují riziko znečištění sladkých vod o 78%.
„Potraviny upravované geny, jako je tento, mohou splnit rostoucí poptávku po potravinách bez ekologických nákladů konvenčního zemědělství,“ uzavírá Liu.
