जीन संपादन से फफूंद में प्रोटीन उत्पादन बढ़ा, पर्यावरणीय पदचिह्न घटा

चीन के वूशी स्थित जियांगनान विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। उन्होंने CRISPR जीन एडिटिंग तकनीक का उपयोग करके तंतुमय फफूंद Fusarium venenatum को संशोधित किया है। यह उपलब्धि टिकाऊ प्रोटीन उत्पादन के क्षेत्र में एक बड़ा कदम है। 19 नवंबर को Trends in Biotechnology नामक प्रतिष्ठित पत्रिका में प्रकाशित शोध परिणामों से पता चलता है कि यह माइकोप्रोटीन पारंपरिक पशु प्रोटीन का एक पौष्टिक और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बन सकता है। गौरतलब है कि वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का लगभग 14% हिस्सा पशु प्रोटीन उत्पादन से आता है, इसलिए यह विकल्प अत्यंत महत्वपूर्ण है।

इस शोध दल में प्रमुख लेखक शियाओहुई वू और जिम्मेदार लेखक शियाओ लियू शामिल थे। उन्होंने प्रोटीन संश्लेषण को अनुकूलित करने और उसकी जैवउपलब्धता (अवशोषण क्षमता) बढ़ाने के लिए जीनोम संपादन का सहारा लिया। वैज्ञानिकों ने दो विशिष्ट जीनों को लक्षित किया: पहला, फफूंद की कठोर कोशिका भित्ति बनाने के लिए जिम्मेदार चिटिन सिंथेज़, और दूसरा, पाइरूवेट डीकार्बोक्सिलेज का नियामक जीन। यह एंजाइम कार्बन को प्रोटीन संश्लेषण के बजाय अल्कोहल उत्पादन की ओर मोड़ता था। इन 'सीमलेस' संशोधनों—जिनमें कोई बाहरी डीएनए प्रविष्ट नहीं किया गया—के परिणामस्वरूप FCPD नामक एक नया स्ट्रेन विकसित हुआ।

प्रयोगशाला परीक्षणों में नए FCPD स्ट्रेन की दक्षता में उल्लेखनीय सुधार देखने को मिला। जब इसकी तुलना मूल जंगली स्ट्रेन से की गई, तो FCPD प्रोटीन का उत्पादन 88% अधिक तेज़ी से कर रहा था, जबकि कच्चे माल के रूप में चीनी की खपत में 44% की कमी आई। कृषि फसलों से प्राप्त होने वाले ग्लूकोज की खपत में यह कमी भूमि संसाधनों पर पड़ने वाले दबाव को कम करती है। पोषण मूल्य में भी सुधार हुआ है; आवश्यक अमीनो एसिड सूचकांक में 32.9% की वृद्धि दर्ज की गई, और प्रोटीन की पाचन क्षमता 52.65% से बढ़कर 56.66% हो गई। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि यह संशोधित फफूंद न केवल अधिक कुशल है, बल्कि अधिक पौष्टिक भी है।

इस वैज्ञानिक उपलब्धि का पर्यावरणीय महत्व बहुत अधिक है। एक मिलियन किलोग्राम वार्षिक FCPD उत्पादन के औद्योगिक मॉडल का अनुकरण करने पर पता चला कि यह नया स्ट्रेन Fusarium venenatum के मूल उत्पादन प्रक्रिया की तुलना में समग्र जलवायु प्रभाव को 61% तक कम कर देता है। जब इसकी तुलना चिकन मांस उत्पादन से की जाती है, तो FCPD ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में भारी कटौती दिखाता है, साथ ही भूमि और जल प्रदूषण को भी कम करता है। यह उन्नत स्ट्रेन कोयले पर अधिक निर्भर ऊर्जा प्रणालियों में भी, सभी मापे गए पर्यावरणीय संकेतकों पर पुराने स्ट्रेन से बेहतर प्रदर्शन करता है।

खाद्य विज्ञान अनुसंधान में विशेषज्ञता रखने वाले जियांगनान विश्वविद्यालय का यह नवाचार वैश्विक माइकोप्रोटीन बाजार के विकास को गति दे सकता है। चूंकि उपभोक्ता पर्यावरण के अनुकूल प्रोटीन विकल्पों की मांग कर रहे हैं, इसलिए माइकोप्रोटीन बाजार 2035 तक 1388.7 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है और यह पहले से ही मजबूत वृद्धि दिखा रहा है। यदि FCPD के उत्पादन को प्रतिस्पर्धी लागत पर बढ़ाया जाता है, तो यह प्रोटीन पारंपरिक कृषि पर निर्भरता को कम करते हुए, व्यापक उत्पाद श्रृंखला में शामिल हो सकता है, जिससे वैश्विक प्रोटीन की बढ़ती मांग पूरी हो सकेगी। यह शोध वास्तव में भविष्य के खाद्य स्रोतों की दिशा में एक ठोस कदम है।