基因編輯真菌突破：蛋白質產量大增並顯著降低環境足跡

中國無錫江南大學的科學家們在永續蛋白質生產領域取得了重大突破。他們運用 CRISPR 基因編輯技術，成功改造了絲狀真菌 Fusarium venenatum，為開發更具營養價值且環境友善的蛋白質替代品開闢了新途徑。這項研究成果於 11 月 19 日發表在權威期刊 Trends in Biotechnology 上，凸顯了這種真菌蛋白（Mycoprotein）在應對傳統畜牧業帶來的環境壓力方面的巨大潛力。眾所周知，畜牧業約佔全球溫室氣體排放總量的 14%。

由首席作者吳曉輝（Xiaohui Wu）和通訊作者劉驍（Xiao Liu）領導的研究團隊，專注於透過基因編輯來優化蛋白質的合成效率與人體吸收率。他們精準地鎖定了兩個關鍵基因進行抑制：一是負責構成真菌堅硬細胞壁的幾丁質合成酶基因；二是調控丙酮酸脫羧酶的基因，該酶會將碳水化合物導向酒精生成而非蛋白質合成。透過這些「無縫」的基因改造，過程中並未引入任何外源 DNA，最終成功培育出一個名為 FCPD 的新型真菌菌株。

在實驗室的嚴格測試中，FCPD 新菌株展現出驚人的效率提升。與原始野生菌株相比，FCPD 生產蛋白質的速度加快了 88%，同時作為原料的糖分消耗量卻減少了 44%。這種對葡萄糖（通常來自農作物）需求的降低，無疑能減輕對寶貴土地資源的依賴。此外，其營養價值也同步提升：必需胺基酸的指數增加了 32.9%，蛋白質的消化率也從原先的 52.65% 躍升至 56.66%。

此項研究的環境效益尤其引人注目。透過對年產一百萬公斤 FCPD 的工業化生產進行模型模擬，結果顯示，與原始 Fusarium venenatum 的生產過程相比，新菌株能將總體氣候影響降低高達 61%。更重要的是，當與雞肉生產進行對比時，FCPD 不僅在溫室氣體排放上有顯著減少，同時在土地和水資源的污染方面也表現更佳。即使在依賴高碳能源的電力系統下，該優化菌株在所有可量化的環境指標上都超越了舊有技術。

江南大學在食品科學領域的這項創新，預計將加速全球真菌蛋白市場的擴張步伐。面對對永續蛋白質替代品日益增長的需求，全球真菌蛋白市場預計將在 2035 年達到 13.887 億美元的規模，並持續穩步增長。如果 FCPD 的生產能夠順利擴大規模並保持成本效益，這種新型蛋白質將有機會被納入更廣泛的食品產品線中，從而滿足全球對非傳統農業來源蛋白質的迫切需求，可謂是未雨綢繆之舉。