- Naukowcy z Wielkiej Brytanii wyhodowali genetycznie zmodyfikowane sałatę i tytoń, które w swoich komórkach produkują zwierzęce białko - mioglobinę.
- Odkrycie to może zrewolucjonizować rynek roślinnych zamienników mięsa, sprawiając, że będą one smaczniejsze i bardziej pożywne.
- Nowa technologia oferuje bardziej zrównoważoną i ekologiczną alternatywę dla tradycyjnej hodowli zwierząt.
Mięso bez obciążenia dla planety? Przełom w rolnictwie
Tradycyjna hodowla zwierząt to ogromne obciążenie dla środowiska naturalnego. Wymaga zużycia gigantycznych ilości energii i wody, a także wiąże się z emisją gazów cieplarnianych. Coraz więcej osób poszukuje alternatyw, nie tylko ze względów ekologicznych, ale także etycznych. Mięso jest jednak cennym źródłem białka dla człowieka, dlatego naukowcy intensywnie pracują nad jego zamiennikami.
Rynek substytutów mięsa rośnie w zawrotnym tempie, a jego wartość szacowana jest na od 6,7 do 8,1 mld euro rocznie. Eksperci przewidują dalszy, dynamiczny wzrost w ciągu najbliższej dekady, rzędu 8,1 do 12,3 proc. rocznie.
Rośliny jako fabryki zwierzęcego białka
Dotychczasowe metody poszukiwania alternatyw dla mięsa obejmowały między innymi hodowlę tkanek w laboratorium czy genetyczne modyfikowanie bakterii i drożdży, aby wytwarzały zwierzęce białka. Teraz brytyjski zespół badaczy z Imperial College London, na łamach magazynu "Frontiers in Plant Science", zaprezentował zupełnie nowe podejście.
Udało im się genetycznie zmodyfikować sałatę i tytoń tak, aby rośliny te produkowały w swoich komórkach mioglobinę - białko odpowiedzialne za czerwony kolor mięśni i transport tlenu. "Wykazaliśmy, że rośliny można zmodyfikować tak, aby w swoich chloroplastach - strukturach odpowiedzialnych za pozyskiwanie energii w procesie fotosyntezy - produkowały zwierzęce białko, mioglobinę.
Mogłoby to zapewnić bardziej zrównoważony sposób wytwarzania ważnego składnika roślinnych zamienników mięsa" - wyjaśnia dr Alexia Groff, współautorka publikacji.
Mioglobina - klucz do koloru i smaku
Mioglobina to białko bogate w żelazo, zwane żelazem hemowym, które jest kluczowe dla zaopatrywania mięśni w tlen. To właśnie ono nadaje mięsom charakterystyczny, czerwony kolor. Naukowcy sklonowali geny odpowiedzialne za produkcję mioglobiny u świń i bydła, a następnie wprowadzili ich kopie do chloroplastów laboratoryjnych siewek tytoniu i sałaty.
Chloroplasty zostały wybrane jako cel modyfikacji ze względu na ich skuteczność. "Ze względu na bakteryjne pochodzenie chloroplastów oraz dużą liczbę ich kopii w komórce są one zazwyczaj znacznie wydajniejsze niż jądro komórkowe w produkcji dużych ilości białka.
W tym badaniu wykorzystaliśmy tytoń, ponieważ jest najlepszą rośliną modelową do rozwijania tej technologii, oraz sałatę, ponieważ jest rośliną jadalną, którą w przyszłości można byłoby wykorzystać do produkcji składników żywności" - tłumaczy dr Groff.
Wydajność i przyszłe zastosowania
Wyniki eksperymentów są obiecujące. Naukowcom udało się uzyskać 800 mg mioglobiny na kilogram suchej masy tytoniu i 810 mg na kilogram suchej masy sałaty. Dla porównania, prawdziwe mięso zawiera od 8100 do 11200 mg mioglobiny na kilogram suchej masy.
Choć ilość ta jest niższa niż w mięsie, naukowcy podkreślają, że uprawa roślin jest znacznie bardziej efektywna pod względem wykorzystania zasobów niż hodowla zwierząt. "Mimo tego uprawa roślin jest znacznie bardziej efektywna pod względem wykorzystania zasobów niż hodowla zwierząt.
W rezultacie mioglobina pozyskiwana z roślin mogłaby zapewniać z hektara ilość białka porównywalną z produkcją zwierzęcą, a potencjalnie nawet większą, przy jednocześnie znacznie mniejszym zużyciu wody i niższej emisji gazów cieplarnianych" - dodają naukowcy. Mioglobina może być pozyskiwana z liści zmodyfikowanych roślin, a następnie oczyszczana metodami przemysłowymi.
Ponieważ jest identyczna z mioglobiną zwierzęcą, mogłaby znacząco poprawić:
- barwę,
- smak,
- wartość odżywczą
roślinnych zamienników mięsa.
To otwiera drogę do stworzenia alternatyw, które nie tylko są ekologiczne, ale także kuszą konsumentów wyglądem i smakiem. "Mamy nadzieję, że jadalna sałata zmodyfikowana tak, aby wytwarzała mioglobinę, mogłaby pewnego dnia służyć również jako żywność wzbogacona w żelazo hemowe, o ile pozwolą na to przepisy" - podsumowuje dr Kyoko Morimoto, dyrektorka naukowa firmy Kyomei, start-upu biotechnologicznego z Cambridge, który częściowo sfinansował badanie.
