中國科學家運用CRISPR技術 成功開發出更高效、易吸收的真菌肉類替代品

來自中國無錫江南大學的研究團隊，運用尖端的CRISPR技術，對以鐮刀菌（Fusarium venenatum）為基礎的蛋白質來源進行了大規模的基因改造，旨在打造出一個可行的紅肉替代方案。此項研究的動機，在於應對全球日益增長的永續食品需求，因為傳統畜牧業是造成溫室氣體排放和土地資源耗損的主要元兇之一。這項突破性的研究由共同作者肖柳（Xiao Liu）領導，並已發表於《生物技術趨勢》（Trends in Biotechnology）期刊上。

經過基因優化的新菌株被命名為FCPD，它相較於原始的真菌菌株，展現出數項關鍵性的進步。最主要的成就之一，是成功降低了幾丁質（Chitin）的含量。幾丁質是構成真菌細胞壁的主要硬質聚合物。透過這項改造，FCPD菌株中的蛋白質被人體吸收的效率，遠高於未經處理的天然菌株，這無疑是提升營養價值的重大里程碑。

此外，這項基因編輯也優化了真菌的新陳代謝效率。結果顯示，FCPD的生長速度加快了88%，同時在生產蛋白質時，對作為營養基質的葡萄糖需求量減少了44%。值得一提的是，FCPD的乾重蛋白質含量與肉類產品相當，而其必需胺基酸指數（EAAI）更是提升了驚人的32.9%。這些數據強烈暗示了FCPD在營養層面具備與傳統肉類競爭的潛力。

全面的生命週期評估（LCA）結果，進一步證實了這種新型菌株在環境永續性上的卓越表現。相較於中國的雞肉生產數據，FCPD真菌蛋白僅需要少70%的土地面積，並且能將淡水污染的風險降低78%。即便在能源結構高度依賴煤炭的地區進行生產模擬，這些環境效益依然得以維持，展現了其強大的適應性和環保優勢。

科學家們，包括共同作者吳曉慧（Xiaohui Wu），已在5000公升規模的工業發酵裝置中，成功驗證了這些改進。他們強調，FCPD菌株成功地同時解決了兩個核心問題：提升了營養價值，同時大幅降低了環境足跡，這與過去的替代蛋白開發方法有所區別。由於所使用的CRISPR/Cas9編輯技術是「無縫」的，並未引入外源性DNA，這使得該產品在美國市場上可能無需被標記為傳統的基因改造食品（GMO），從而有望加速其進入市場的步伐。

面對預計到2050年動物蛋白需求將翻倍的全球趨勢，這項創新技術提供了一個強而有力的工具，用以減輕全球農業系統所面臨的日益沉重的壓力。這項真菌蛋白的開發，無疑為未來糧食安全開闢了一條綠色且高效的道路。