基因编辑蘑菇实现蛋白质产量飞跃，显著降低环境足迹

中国无锡江南大学的科学家们在可持续蛋白质生产领域取得了重大突破。他们利用CRISPR基因编辑技术，成功改造了丝状真菌Fusarium venenatum（镰刀菌）。这项研究成果于11月19日发表在《生物技术趋势》期刊上，凸显了这种真菌蛋白作为一种更具营养价值且环境友好的蛋白质替代品潜力。要知道，传统畜牧业产生的温室气体约占全球总量的14%。

该研究团队，其中包括主要作者吴晓辉和通讯作者刘晓，专注于通过基因组编辑来优化蛋白质的合成效率和生物利用度。他们精准地瞄准并抑制了两个关键基因：一是负责构建真菌坚硬细胞壁的几丁质合成酶基因；二是调控丙酮酸脱羧酶的基因，该酶会将碳流导向酒精而非蛋白质的合成。通过这些“无缝”的修改——即没有引入任何外源DNA——研究人员成功培育出了一种名为FCPD的新型菌株。

在实验室测试中，新菌株FCPD展现出惊人的效率提升。与野生菌株相比，FCPD的蛋白质生产速度加快了88%，同时作为原料消耗的糖分减少了44%。这种对葡萄糖（通常来源于农作物）需求的降低，有效减轻了对宝贵土地资源的压力。在营养价值方面，该菌株的优势同样显著：必需氨基酸指数提高了32.9%，蛋白质的消化吸收率也从52.65%提升至56.66%。

这项成就的环境效益尤为引人注目。通过对年产一百万公斤FCPD的工业化生产进行模型测算，与原始Fusarium venenatum的生产流程相比，新菌株将整体气候影响降低了61%。更重要的是，与生产鸡肉相比，FCPD在温室气体排放、土地污染和水污染方面均实现了大幅削减。即使在以高比例煤炭为主的能源结构下，这种改良菌株在所有可量化的环境指标上都超越了旧有工艺。

江南大学在食品科学研究领域的这项创新，有望加速全球真菌蛋白市场的扩张步伐。目前，全球真菌蛋白市场预计到2035年将达到13.887亿美元的规模，这得益于市场对环保型蛋白质替代品需求的稳步增长。如果FCPD的生产能够顺利扩大规模并保持成本竞争力，这种蛋白质将能广泛应用于各类食品，从而满足全球对非传统农业来源蛋白质日益增长的需求，可谓是未雨绸缪之举。