中国科学家利用CRISPR技术,打造出更高效、更易吸收的蘑菇基人造肉
编辑者: An goldy
来自中国无锡江南大学的研究人员,运用尖端的CRISPR技术,对基于Fusarium venenatum(镰刀菌)的蛋白质来源进行了深度改造,旨在开发出一种可行的红肉替代品。此项创新举措,正是为了应对全球日益增长的对更环保食品的需求,因为传统畜牧业是造成温室气体排放和土地资源枯竭的重要推手。这项开创性的研究工作由共同作者肖柳(Xiao Liu)领导,其成果已在《生物技术趋势》(Trends in Biotechnology)期刊上发表。
经过基因工程优化的新菌株被命名为FCPD,与原始的食用菌相比,它展现出多项关键性的性能飞跃。其中最引人注目的成就之一,是显著降低了甲壳素(Chitin)的含量。甲壳素是构成蘑菇细胞壁的主要硬质聚合物。通过这一关键性修改,FCPD菌株中的蛋白质被人体消化吸收的效率,远高于天然菌株。此外,代谢途径也得到了优化:该蘑菇的生长速度加快了88%,同时在生产同等量的蛋白质时,对葡萄糖作为培养基的需求量减少了44%。FCPD干重的蛋白质含量与传统肉类产品相当,而其必需氨基酸指数(EAAI)更是提升了32.9%。
全面的生命周期评估(LCA)结果有力地佐证了这种新型菌株在环境效益上的优越性。将FCPD的生产指标与中国本土的肉鸡养殖进行对比分析显示,FCPD所需的土地面积减少了70%,并且将淡水污染的风险降低了78%。值得注意的是,即使在模拟能源结构高度依赖煤炭的地区进行生产,这些显著的环境优势依然得以保持,这表明其环境韧性极强。
研究团队,其中包括共同作者吴晓慧(Xiaohui Wu),已在5000升的发酵罐等工业规模的设施中验证了这些改进。科学家们强调,FCPD成功地同时解决了两大难题:既提升了营养价值,又大幅削减了生态足迹,这与以往的替代蛋白开发路径有所不同。鉴于所采用的CRISPR/Cas9修改是“无缝”的,即没有引入外源DNA,因此在美国等地区,这类产品可能无需被归类为传统转基因食品,这有望加速其市场化进程。面对预计到2050年全球对动物蛋白需求将翻一番的预测,这项技术为减轻农业系统的压力提供了强有力的工具。
这项研究的意义深远,它不仅为可持续食品的未来描绘了蓝图,也展示了现代生物技术在解决全球粮食安全和气候变化挑战中的巨大潜力。通过精确的基因编辑,科学家们正在将原本的农业难题转化为创新的生物制造机遇,为消费者提供既美味又环保的蛋白质新选择。
来源
Slate.fr
Earth.com
AZoNetwork
Popular Science
The Debrief
ScienceDaily
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