دانشمندان چینی طی جدیدترین تحقیقات خود توانستهاند با اصلاحی ژنتیکی نوعی قارچ، پروتئین قارچ را حتی بیشتر از گوشت افزایش دهند. همچنین منابع بسیار کمتری نسبت به قارچهای معمول مصرف کنند و تاثیرات مخرب زیست محیطی را کاهش دهند.
محققین دانشگاه جیانگنان (چین) به سرپرستی دکتر لیو شیائو، توانستهاند نوعی قارچ تراریخته Fusarium venenatum بهنام مایکوپروتئین (پروتئین قارچ) که بافت و طعمی شبیه به گوشت دارد تولید نمایند. تولید این گوشت غیرحیوانی، به زمین زیادی نیاز ندارد، گازهای گلخانهای کمتری تولید میکند، مصرف آب کمی دارد و خطر آلودگی آب کمتری نسبت به پرورش مرغ و سایر پروتئینهای حیوانی دارد.
اما ایا این دستاورد، پایان وابستگی به گوشت در جهان و تولید غذاهای آیندهنگرانه خواهد بود؟
ملزومات تولید پروتئین
دامپروری سنتی حدود 40% از زمینهای کشاورزی در سراسر جهان را اشغال میکند و در حدود 14.5% درصد از انتشار گازهای گلخانهای جهان مربوط به این صنعت است. از طرفی مقادیر زیادی آب شیرین برای تولید پروتئین حیوانی مصرف میشود.
- برای تولید هرکیلوگرم گوشت گاو، 15490 لیتر آب مصرف میشود.
- برای هرکیلو گوشت گوسفند، 9000 لیتر آب
- برای هر کیلوگرم گوشت مرغ، 4000 لیتر آب
جایگزینهای گوشت عموماً به گزینههای سنتیتر گوشت گیاهی (بر اساس سویا) و گوشتهای آزمایشگاهی تقسیم شدهاند. اما مایکوپروتئین از شیوه متفاوتی بر اساس اصلاح ژنتیکی نوعی قارچ تولید شده است.
مایکوپروتئین چگونه تولید میشود؟
قارچ فوزاریوم ونناتوم (Fusarium venenatum) گونه جدیدی نیست. این قارچ از دهه 1960 کشف و بهصورت صنعتی در برخی کشورها کشت میشود. فوزاریوم ونناتوم در سال 1980 در بریتانیا برای مصرف خوراکی انسان تأیید شد و به دلیل ساختار فیبری آن که شبیه بافت گوشت بود، مورد توجه قرار گرفت.
با این حال، محدودیتهایی برای گسترش داشت؛ هزینه تولید آن نسبتا بالا بود و هضم آن برای همه افراد آسان نبود. در نتیجه برای تولیدکنندگان جذابیت زیادی نداشت.
اما حالا با ویرایش ژنتیکی این قارچ با تکنیک CRISPR/Cas9، این محدودیتها نیز برطرف شده است. گونه جدید که FCPD نامگذاری شده است، 44.3 % مواد اولیه کمتری مصرف میکند، 88% پروتئین بیشتری دارد و سرعت رشد آن نیز بهبود یافته است. همچنین فرآیند تولید آن در مقایسه با گوشت قرمز و مرغ، سازگارتر با محیط زیست است و بر اساس تخمینها، اثرات آن بر گرمایش جهانی کره زمین (GWP) بین 4 تا 61.3 درصد کاهش خواهد داشت.
ویرایش ژنتیکی با CRISPR
تیم تحقیقاتی از سیستم CRISPR بدون وارد کردن هیچ DNA خارجی، برای غیرفعال کردن دو ژن در این قارچ استفاده کردند. ژن اول با عنوان “پیرووات دکربوکسیلاز” مربوط به متابولیسم قند است و به قارچ این قابلیت را میدهد که با مصرف گلوکز کمتری، رشد کند.
ژن دیگر مربوط به تولید کیتین (مادهای سخت در دیواره سلولی قارچها، که هضم آن را مشکل میکند) بود که طی ویرایش ژنتیکی، حذف شد. کاهش کیتین باعث نازکتر شدن دیواره سلولی، آبدارتر شدن و کاهش ساختار اسفنجی قارچ میشود. در نتیجه هضم آن راحت و جذب پروتئین آن توسط بدن بیشتر میشود.
این تیم از ابزارهای CRISPR/Cas9 برای ویرایش مسیرهای متابولیکی در قارچ استفاده کرد که منجر به تولید پروتئین بیشتر درون سلولها، کاهش مصرف سوبسترا یا مواد مغذی شد. در نتیجه با جهش قابل توجه در عملکرد، یک ماده غذایی پروتئینی غنیتر، قابل هضمتر و سازگارتر با محیط زیست تولید شد که بافت و طعمی شبیه به گوشت دارد.
مطلب پیشنهادی: گوشت هیبریدی نه حیوان، نه گیاه!
ویژگی های مایکوپروتئین
گونه اصلاح شده Fusarium venenatum حاوی تمام اسیدهای آمینه ضروری، فیبر، ویتامینهای گروه B و مقداری آهن است که در مقایسه با گوشت قرمز کمبودی ندارد. همچنین از نظر تجربه حسی، قارچ FCPD، بافتی نزدیک به سینه مرغ ارائه میدهد، زیرا پروتئینهای قارچی حاوی اسید آمینه هستند و بافت رشتهای آن، حس جویدن گوشت واقعی را به خوبی شبیهسازی میکند. این مورد نیز برتری آن نسبت به گوشتهای گیاهی مرسوم است.
موارد مذکور میتواند بیش از 40% در مصرف منابع قندی (شکر و نیتروژن) برای تولید محصول، صرفهجویی کند که بر هزینه نهایی تولید تأثیر میگذارد. طبق نتایج آزمایشات، تولید مایکوپروتئین از نظر سازگاری با محیط زیست، از حبوبات پیشی نمیگیرد؛ اما نسبت به پروتئین حیوانی و همچنین کشت قارچهای معمول، برتری دارد.
مهمترین مزیتهای مایکوپروتئین:
- 44% قند کمتر برای تولید همان مقدار پروتئین مورد نیاز است
- 88% پروتئین بیشتر نسبت به گونه اصلی
- 60% کاهش انتشار CO₂ در کل چرخه تولید
- 70% زمین کمتر در مقایسه با پرورش مرغ
- 78% آلودگی کمتر آبها
آینده پروتئینهای غیرحیوانی
در حال حاضر محصولات تراریخته مانند مایکوپروتئین، محدودیت زیادی برای عرضه در بازار ندارند. زیرا در سال 2016، ایالات متحده محصولات تجاری قارچ با ویرایش ژنوم CRISPR را برای عرضه مجاز اعلام کرد. اما در اروپا رویکرد محتاطانهتر است و بحثهایی پیرامون تنظیم مقررات ویرایش ژنتیکی وجود دارد. البته کشوری مانند بریتانیا در حال تسریع در صدور مجوزها است. چین و بسیاری از کشورهای آسیایی نیز مجوز عرضه اینگونه محصولات را صادر نمودهاند. ولی مهمترین نکته تغییر نگرش مشتریان به محصولات ویرایششده ژنتیکی است که باید تغییر کند تا موادی مانند مایکوپروتئین بتوانند بصورت گسترده تولید و عرضه شوند.
البته شرایط اقتصادی و کمبود مواد غذایی در بسیاری از نقاط جهان، این روند را تسهیل خواهد کرد. برای مثال، اگر قیمت هر کیلو مایکوپروتئین از مرغ کمتر شود، بازار خود به خود و بصورت تدریجی تغییر خواهد کرد. با تجاریسازی این محصول در مقیاس گسترده، هزینههای تولید کاهش خواهد یافت. بنابراین طی 10 سال آینده، مایکوپروتئین میتواند از گوشت مرغ ارزانتر شود. طبق پیشبینیها بر اساس رواج رژیمهای غذایی گیاهخواری(وگان) طی 3 تا 5 سال آینده، قارچ FCPD به سوپرمارکتهای اروپایی و آسیایی وارد خواهد شد و در آیندهای نه چندان دور یکی از پروتئینهای رایج در بازار خواهد بود.
مولف:
گردآوری و تالیف توسط تیم تحریریه هاگ
کپی فقط با ذکر منبع مجاز است.
منبع: en.clickpetroleoegas.com.br و en.futuroprossimo.it و scmp.com
جدیدترین اخبار علمی حوزه قارچ را از طریق هاگ دنبال کنید.
