Çin, Mantarı %70 Daha Az Tarımsal Üretim Alanı Kullanarak Et Benzeri Proteine Dönüştürüyor

Araştırmacılar, CRISPR teknolojisini kullanarak et dokusunu andıran bir mantar türünü geliştirdi. Böylece hem sindirilebilirliğini hem de üretim verimliliğini artırmayı başardı.

Değiştirilen tür daha hızlı büyüyor, çok daha az kaynak kullanıyor ve sera gazı emisyonlarını yüzde 60’a kadar azaltıyor. Ayrıca arazi ve su kullanımı açısından tavuk yetiştiriciliğiyle kıyaslandığında dramatik şekilde üstün performans gösteriyor. Bulgular, çevre dostu protein üretimi için umut vadeden bir yol sunuyor.

CRISPR Sürdürülebilir Protein Üretimini Güçlendiriyor

Trends in Biotechnology dergisinde yayımlanan çalışma, araştırmacıların gen düzenleme aracı CRISPR’ı kullanarak bir mantarın protein üretme kapasitesini artırırken çevresel etkisini yüzde 61’e kadar azalttığını ortaya koyuyor. Üstelik araştırma ekibi bunu, mantarın genomuna yabancı DNA eklemeden gerçekleştirdi. Değiştirilen mantar çeşidi et benzeri bir tada sahip ve doğal formuna göre insanlar tarafından daha kolay sindiriliyor.

Çalışmanın sorumlu yazarı, Çin’in Wuxi kentindeki Jiangnan Üniversitesi’nden Xiao Liu, araştırmayı şu sözlerle açıklıyor: “Gıda için daha iyi ve daha sürdürülebilir proteinlere yönelik yaygın bir talep var.” Liu, geliştirdikleri türle ilgili olarak şöyle devam ediyor: “Genlerini düzenleyerek bir mantarı yalnızca daha besleyici hâle getirmeyi değil, aynı zamanda çevre açısından daha dost bir hâle getirmeyi başardık.”

Hayvansal tarım, küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde 14’ünden sorumlu. Ayrıca geniş arazi kullanımına ve iklim değişikliği ile insan faaliyetleri nedeniyle giderek baskı altına giren tatlı su kaynaklarına ihtiyaç duyuyor. Bu olumsuzluklar nedeniyle maya ve mantar gibi organizmalarda bulunan mikrobiyal proteinler, geleneksel ete göre daha sürdürülebilir alternatifler arasında öne çıkıyor.

Mantarlar Gıda Kaynaklı Emisyonları Azaltmada Neden Kilit Konumda?

Araştırmacıların incelediği çeşitli mikoprotein kaynakları arasında Fusarium venenatum mantarı, doğal tadı ve lifli yapısıyla et dokusunu andırdığı için öne çıkıyor. İngiltere, Çin ve ABD dahil birçok ülkede tüketim için onaylanmış durumda.

Avantajlarına rağmen Fusarium venenatum’un hücre duvarları oldukça kalın olduğu için içerdiği besin maddelerinin insanlar tarafından sindirilmesi sınırlı. Üretim süreci ayrıca hatırı sayılır kaynak gerektiriyor. Sporların, şeker ve amonyum sülfat gibi besinlerle doldurulmuş büyük metal tanklarda yetiştirilmesi gerekiyor.
Liu ve ekibi, CRISPR’ın yabancı DNA eklemeden hem sindirilebilirliği hem de üretim verimliliğini artırıp artırmayacağını test etmek istedi.

Fusarium Venenatum’u Dönüştüren Gen Düzenlemeleri

Araştırmacılar, kitin sentezi ve piruvat dekarboksilaz enzimleriyle ilişkili iki geni devre dışı bırakarak denemelerine başladı. Kitin sentezi geninin kaldırılması hücre duvarının incelmesini sağladı. Böylelikle mantarın içindeki proteine erişim kolaylaştı. Piruvat dekarboksilaz geninin devre dışı bırakılması ise organizmanın metabolik yollarını yeniden düzenledi ve protein sentezinin daha az besinle gerçekleşmesine imkân tanıdı.

Geliştirilen FCPD adlı tür, yapılan analizlere göre değişmemiş türe kıyasla aynı miktarda proteini üretmek için yüzde 44 daha az şeker kullandı ve bunu yüzde 88 daha hızlı gerçekleştirdi.

Jiangnan Üniversitesi’nden araştırmanın ilk yazarı Xiaohui Wu, çalışmayla ilgili “Pek çok kişi mikoprotein üretiminin daha sürdürülebilir olduğunu düşünüyordu ancak üretim sürecinin tamamının çevresel etkisini azaltmanın yolları, özellikle diğer alternatif protein ürünleriyle kıyaslandığında pek tartışılmamıştı.” sözlerini sarf etti.

Tam Üretim Döngüsünde Çevresel Etkiyi Azaltmak

Araştırma ekibi, laboratuvarda spor aşamasından endüstriyel ölçekte inaktive edilmiş et benzeri ürüne kadar FCPD’nin çevresel etkisini hesapladı. Finlandiya (büyük ölçüde yenilenebilir enerji kullanan) ve Çin (kömüre daha fazla bağımlı) dahil enerji yapısı farklı altı ülkede FCPD üretimini simüle ettiler. Sonuçlar, enerji kaynağı ne olursa olsun FCPD üretiminin geleneksel Fusarium venenatum üretimine göre daha düşük çevresel etki yarattığını gösterdi. Genel olarak FCPD üretimi, tüm yaşam döngüsü boyunca sera gazı emisyonlarında yüzde 60’a varan azalma sağladı.

Mantardan Üretilen Protein ile Hayvansal Üretimin Karşılaştırılması

Ekip, FCPD üretiminin hayvansal protein üretimiyle kıyaslandığında kaynak kullanımındaki farklılıkları da inceledi. Çin’deki tavuk üretimiyle yapılan karşılaştırmaya göre FCPD’den elde edilen mikoprotein yüzde 70 daha az tarımsal üretim alanı gerektiriyor ve tatlı su kirliliği riskini yüzde 78 oranında azaltıyor.

Liu’ya göre sonuçlar “geni düzenlenmiş gıdalar bu tarz ürünlerle artan gıda talebini geleneksel tarımın çevresel maliyetleri olmadan karşılayabilir.”

‍

‍

‍

Kaynak: https://scitechdaily.com/crispr-supercharges-a-meatlike-fungus-into-a-sustainable-protein-powerhouse/