Den stadigt stigende globale befolkning har ført til en konstant stigning i fødevareefterspørgslen, hvilket resulterer i en tilsvarende stigning i behovet for protein i dyrefoder. Især Kina står over for en alvorlig proteinmangel.
Selvom Kina i mange år har været verdens førende inden for svinekødsproduktion og akvakultur, er landet fortsat stærkt afhængig af importerede sojabønner til dyrefoder med en årlig import på omkring 100 millioner tons og en afhængighedsgrad på over 80 %.
Derfor er det afgørende at udvikle metoder til hurtigt og effektivt at producere proteiner af høj kvalitet. Og den mest lovende løsning ligger i syntetisk bioteknologi.
Der er flere veje til at syntetisere biologiske proteiner. Den enkleste er at omdanne biprodukter fra fødevare- og landbrugsindustrien , såsom majsvæske, destilleret korn og halm, til proteinprodukter med højere værdi gennem mikrobiel transformation.
Udbuddet og kvaliteten af disse biprodukter er imidlertid inkonsekvent, hvilket gør industriel produktion vanskelig.
Kinesiske forskere har fundet en billig metode til at omdanne kul til protein til brug i dyrefoder. (Billede: Shutterstock)
En anden bemærkelsesværdig tilgang involverer industrielle fermenteringsprocesser, der bruger kemikalier til at generere energi ved hjælp af methanol, et billigt udvundet stof fra kul.
Det er dette, forskere fra Tianjin Institute of Industrial Biotechnology under Det Kinesiske Videnskabsakademi (CAS), ledet af professor Wu Xin, forsker i.
"Kul, med globale reserver på cirka 107 billioner tons, kan omdannes til metanol gennem kulforgasning. Metanol blandes godt med vand, hvilket giver høj effektivitet i fermenteringen sammenlignet med gas og eliminerer behovet for specialiseret fermenteringsudstyr," skrev professor Wu i en artikel offentliggjort i China Science Bulletin.
Hans team har nu udviklet en teknologi til at producere proteiner til en lavere pris end traditionel proteinbiosyntese. Disse resultater blev offentliggjort i det internationale tidsskrift Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, der blev fagfællebedømt den 17. november 2023.
"Forskning i syntesen af cellulære proteiner fra methanol begyndte i 1980'erne med primært fokus på stammeudvælgelse og optimering af produktionsprocessen. På grund af høje omkostninger kan metanolsyntetiserede proteinprodukter dog ikke konkurrere med sojaproteiner og er ikke blevet produceret i stor skala," introducerede professor Wu i artiklen.
For at løse problemet indsamlede hans team mere end 20.000 gærprøver fra vinmarker, skove og sumpe over hele Kina. Ud fra disse prøver identificerede de stammer, der er i stand til effektivt at udnytte forskellige sukkerarter og alkoholer som kulstofkilder, herunder gærstammen Pichia pastoris.
Ved efterfølgende at fjerne specifikke gener i vildtypen Pichia pastoris-stammen skabte de en gærstamme med metanol-tolerance og betydeligt forbedret metabolisk effektivitet. Denne teknik har i høj grad fremmet målet om at omdanne metanol til protein.
"Forskerne opnåede en tørcellevægt og et råproteinindhold på henholdsvis 120 g/liter og 67,2 % med deres modificerede Pichia pastoris. Og effektiviteten af metanol-til-protein-omdannelsen nåede 92 % af den teoretiske værdi," fremgår det af rapporten på CAS' hjemmeside.
Den høje konverteringsrate gør denne proteinproduktionsmetode meget attraktiv fra et økonomisk synspunkt.
Professor Wu udtalte i artiklen: "Det kræver ikke agerjord, er upåvirket af årstider og klima og er tusindvis af gange mere effektivt end traditionelle fermenteringsmetoder. Desuden varierer proteinindholdet i mikroorganismerne fra 40 til 85%, hvilket er betydeligt højere end i naturlige planter."
Dette protein indeholder også en bred vifte af aminosyrer, vitaminer, uorganiske salte, fedtstoffer og kulhydrater, hvilket gør det muligt delvist at erstatte fiskemel, soja, kød og skummetmælkspulver i en række forskellige anvendelser.
Forskerholdet er begyndt at implementere forskning i industriel skala og producerer tusindvis af tons metanolprotein til dyrefoder. Den specifikke partner er ikke blevet offentliggjort.
Mikrobielle proteiner er meget næringsrige og fri for allergener, der findes i sojaproteiner, hvilket gør dem til en fremragende proteinkilde. Der er dog kun et begrænset antal produkter tilgængelige på markedet i øjeblikket.
Det amerikanske firma KnipBio brugte genetisk modificerede stammer til at producere KnipBio Meal, et foderprotein af høj kvalitet, der kan sammenlignes med fiskemel, fra methanol. Produktet fik sikkerhedsgodkendelse fra den amerikanske fødevare- og lægemiddelstyrelse (FDA).
Hua Yu (Kilde: SCMP)
[annonce_2]
Kilde
![[Video] Solnedgang ved Lap An-lagunen – Hvor solen går ned over fiskenetene](https://vphoto.vietnam.vn/thumb/1200x675/vietnam/resource/IMAGE/2026/05/31/1780192137701_beach-landscape-sea-water-nature-grass-745871-pxhere-com.jpeg)
Kommentar (0)