Chinesische Wissenschaftler nutzen CRISPR für optimierten, besser verdaulichen Fleischersatz aus Pilzen

Ein Forscherteam der Universität Jiangnan in Wuxi, China, hat mithilfe der CRISPR-Technologie eine bemerkenswerte Optimierung an einer Proteinquelle vorgenommen, die auf dem Pilz Fusarium venenatum basiert. Das erklärte Ziel dieser wissenschaftlichen Anstrengung ist die Schaffung einer praktikablen Alternative zu rotem Fleisch. Angesichts der Tatsache, dass die konventionelle Viehzucht erheblich zu den globalen Treibhausgasemissionen und der Beanspruchung von Agrarflächen beiträgt, zielt diese Innovation darauf ab, die steigende weltweite Nachfrage nach nachhaltigeren Nahrungsmitteln zu bedienen. Die federführende Arbeit, an der Mitautor Xiao Liu beteiligt war, wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Trends in Biotechnology veröffentlicht.

Der genetisch verfeinerte Stamm, der die Bezeichnung FCPD trägt, weist gegenüber dem ursprünglichen Pilz signifikante Verbesserungen auf. Der entscheidende Durchbruch liegt in der Reduzierung des Chitingehalts. Chitin ist ein robustes Polymer, das die Zellwände des Pilzes strukturiert. Durch diese gezielte Veränderung wird das Protein des FCPD für den menschlichen Verzehr wesentlich bekömmlicher als das des nativen Stammes. Darüber hinaus optimierte die Modifikation den Stoffwechselprozess des Pilzes grundlegend: Die Wachstumsrate des Pilzes beschleunigte sich um 88 Prozent, während gleichzeitig 44 Prozent weniger Glukose als Nährstoff für die Proteinherstellung benötigt wird. Bemerkenswert ist, dass der Proteingehalt in der Trockenmasse des FCPD weiterhin mit dem von Fleischprodukten vergleichbar ist, während der Gehalt an essentiellen Aminosäuren (EAAI) um beeindruckende 32,9 Prozent gesteigert werden konnte.

Umfassende Ökobilanzen (Life Cycle Assessments, LCA) untermauern die ökologische Überlegenheit dieses neuen Pilzstammes. Im direkten Vergleich zur Hühnerfleischproduktion in China benötigt das Mykoprotein FCPD 70 Prozent weniger Landfläche und reduziert das Risiko der Belastung von Süßwasserquellen um 78 Prozent. Diese positiven Effekte bleiben selbst dann bestehen, wenn die Produktionsmodelle auf Regionen mit einem hohen Anteil an Kohleverstromung umgestellt werden, was die Robustheit der Ergebnisse unterstreicht.

Die Wissenschaftler konnten diese Verbesserungen auch im industriellen Maßstab validieren, insbesondere in Fermentationsanlagen mit einem Volumen von 5000 Litern. Mitautoren wie Xiaohui Wu betonen, dass FCPD zwei zentrale Herausforderungen gleichzeitig adressiert: die Steigerung des Nährwerts und die Minimierung des ökologischen Fußabdrucks – ein Fortschritt, der bei früheren Ansätzen oft nicht gelang. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Markteinführung ist die Art der Genomeditierung: Da die angewandten CRISPR/Cas9-Modifikationen als „nahtlos“ gelten und keine fremde DNA eingebracht wurde, könnten Produkte in den Vereinigten Staaten möglicherweise nicht unter die strenge Kennzeichnungspflicht für konventionelle gentechnisch veränderte Organismen fallen, was den Marktzugang beschleunigen könnte. Diese Entwicklung stellt ein mächtiges Instrument dar, um den Druck auf den Agrarsektor zu mindern, insbesondere im Hinblick auf die Prognose, dass sich der weltweite Bedarf an tierischem Protein bis zum Jahr 2050 voraussichtlich verdoppeln wird.