Onderzoekers hebben CRISPR-technologie gebruikt om een van nature vleesachtige schimmel te verbeteren, waardoor de verteerbaarheid en efficiëntie van de productie zijn verhoogd. De gewijzigde stam groeit sneller, verbruikt veel minder hulpbronnen en verlaagt de uitstoot van broeikasgassen met maximaal 60%. Daarnaast presteert het aanzienlijk beter dan de kippenhouderij qua land- en watergebruik. Deze bevindingen benadrukken een veelbelovende weg naar milieuvriendelijk eiwit.
CRISPR Verhoogt Duurzame Eiwitproductie
Een recent gepubliceerde studie in het tijdschrift Trends in Biotechnology beschrijft hoe wetenschappers het genbewerking gereedschap CRISPR hebben gebruikt om de eiwitproductiecapaciteiten van een schimmel te verbeteren en tegelijkertijd de milieu-impact met wel 61% te verlagen – en dat zonder vreemde DNA in te voegen. De gewijzigde schimmel heeft een vleesachtige smaak en is gemakkelijker te verteren dan het wilde exemplaar.
“Er is een grote vraag naar betere en meer duurzame eiwitten voor voedsel”, zegt de hoofdauteur Xiao Liu van de Jiangnan Universiteit in Wuxi, China. “We hebben succesvol een schimmel gemaakt die niet alleen voedzamer is, maar ook milieuvriendelijker door zijn genen aan te passen.”
Waarom Schimmels Cruciaal Zijn voor het Verminderen van Voedseluitstoot
Van de verschillende mycoproteïnebronnen die onderzoekers hebben onderzocht, is de schimmel Fusarium venenatum een belangrijke kandidaat, omdat de natuurlijke smaak en vezelige structuur op vlees lijken. Het is al goedgekeurd voor consumptie in verschillende landen, waaronder het Verenigd Koninkrijk, China en de Verenigde Staten.
Ondanks deze voordelen heeft Fusarium venenatum dikke celwanden die de verteerbaarheid van de voedingsstoffen door mensen beperken. Bovendien vereist de productie aanzienlijke hulpbronnen, aangezien de sporen in grote metalen tanks moeten worden gekweekt met een mengsel van suiker en voedingsstoffen zoals ammoniumsulfaat.
Genaanpassingen die Fusarium venenatum Transformeren
Om dit idee te testen, hebben de onderzoekers twee genen die verband houden met de enzymen chitin synthase en pyruvaat decarboxylase verwijderd. Door het chitin synthase-gen te verwijderen, werd de dikte van de celwand verminderd, waardoor meer van het eiwit in de schimmel toegankelijk werd voor vertering. Het elimineren van het pyruvaat decarboxylase-gen paste de metabolische paden van het organisme aan, zodat het eiwit kan creëren met minder voedingsstoffen.
Hun analyses toonden aan dat de resulterende stam, genaamd FCPD, 44% minder suiker gebruikte om dezelfde hoeveelheid eiwit te genereren als de ongewijzigde stam en dit 88% sneller deed.
Vermindering van de Milieu-impact van de Volledige Levenscyclus
De onderzoekers hebben vervolgens de ecologische voetafdruk van FCPD berekend, van sporen in het laboratorium tot geïnactiveerde vleesachtige producten op industriële schaal. Ze simuleerden de productie van FCPD in zes landen met verschillende energie-infrastructuren – waaronder Finland, dat voornamelijk gebruikmaakt van hernieuwbare energie, en China, dat zich meer op kolen baseert – en ontdekten dat FCPD een lagere milieu-impact had dan de traditionele productie van Fusarium venenatum, ongeacht de locatie. In het algemeen resulteerde de productie van FCPD in tot 60% minder broeikasgasuitstoot gedurende de hele levenscyclus.
Vergelijking van Schimmel-eiwit met Dierlijke Landbouw
Het team onderzocht ook de impact van de productie van FCPD in vergelijking met de middelen die nodig zijn voor de productie van dierlijke eiwitten. In vergelijking met kippenproductie in China, bleek dat myoproteïne van FCPD 70% minder land vereist en het risico op vervuiling van zoet water met 78% verlaagd.
“Genbewerkt voedsel zoals dit kan voldoen aan de groeiende voedselvraag zonder de ecologische kosten van conventionele landbouw”, zegt Liu.
