CRISPR Teknolojisiyle Geliştirilen Mantar, Protein Üretimini Artırıp Çevresel Ayak İzini Küçültüyor

Çin'in Wuxi kentindeki Jiangnan Üniversitesi bilim insanları, sürdürülebilir protein üretimi alanında önemli bir atılım gerçekleştirdi. Araştırmacılar, gen düzenleme teknolojisi CRISPR'ı kullanarak ipliksi mantar türü Fusarium venenatum üzerinde modifikasyonlar yaptılar. 19 Kasım'da Trends in Biotechnology dergisinde yayımlanan bulgular, bu mikoprotein alternatifinin, küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık %14'ünden sorumlu olan geleneksel hayvansal proteinlere kıyasla hem daha besleyici hem de çevre dostu bir seçenek olma potansiyelini gözler önüne seriyor.

Baş yazar Xiaohui Wu ve sorumlu yazar Xiao Liu'nun liderlik ettiği ekip, protein sentezini optimize etmek ve biyoyararlanımı artırmak amacıyla genetik düzenlemeler uyguladı. Bu iyileştirmeler için hedeflenen temel genetik değişiklikler iki ana noktaya odaklandı: Mantarın sert hücre duvarını oluşturan kitin sentazın baskılanması ve karbonu protein sentezi yerine alkol üretimine yönlendiren bir enzim olan pirüvat dekarboksilazın düzenlenmesi. Bu 'kusursuz' modifikasyonlar, yabancı DNA girişi olmadan gerçekleştirildi ve sonuç olarak FCPD olarak adlandırılan yeni bir suş ortaya çıktı.

FCPD suşunun laboratuvar testleri, verimlilikte kayda değer bir sıçrama olduğunu gösterdi. Yabanıl suşa kıyasla FCPD, proteini %88 daha hızlı üretebilirken, hammadde olarak kullandığı şekeri ise %44 oranında daha az tüketiyor. Tarım ürünlerinden elde edilen glikoz tüketimindeki bu azalma, arazi üzerindeki baskıyı hafifletiyor. Besin değeri cephesinde de iyileşmeler mevcut: Esansiyel amino asit indeksi %32,9 artarken, proteinin sindirilebilirliği %52,65'ten %56,66'ya yükseldi. Bu, gıda bilimi açısından önemli bir gelişmedir.

Elde edilen başarının çevresel boyutu büyük önem taşımaktadır. Yılda bir milyon kilogram FCPD üretimine dair yapılan endüstriyel modelleme, yeni suşun, Fusarium venenatum'un orijinal üretim sürecine kıyasla genel iklim etkisini %61 oranında azalttığını ortaya koydu. Tavuk eti üretimiyle karşılaştırıldığında ise FCPD, sera gazı emisyonlarında belirgin bir düşüş sağlarken, arazi ve su kirliliğini de azaltıyor. Geliştirilmiş bu suş, kömür ağırlıklı enerji sistemlerinde bile ölçülebilen tüm çevresel göstergelerde eski suşu geride bırakmaktadır.

Gıda bilimi araştırmalarına odaklanmış olan Jiangnan Üniversitesi'nin bu yeniliği, küresel mikoprotein pazarının büyümesini hızlandırabilir. Çevre dostu protein alternatiflerine olan talep arttıkça, dünya çapında 2035 yılına kadar 1388,7 milyon ABD dolarına ulaşması beklenen mikoprotein pazarı zaten istikrarlı bir yükseliş eğilimi sergiliyor. FCPD üretiminin rekabetçi maliyetleri koruyarak ölçeklendirilmesi, bu proteinin geleneksel tarıma bağlı olmayan protein ihtiyacını karşılayarak geniş bir ürün yelpazesine girmesini sağlayacaktır. Bu, gıda güvenliği ve sürdürülebilirlik hedefleri açısından kritik bir adımdır.