Kína „átalakítja” a szenet fehérjévé.

A folyamatosan növekvő világ népesség az élelmiszer-kereslet állandó növekedéséhez vezetett, ami az állati takarmányokban található fehérje iránti igény megfelelő növekedését eredményezte. Különösen Kína küzd súlyos fehérjehiánnyal.

Annak ellenére, hogy Kína évek óta világelső a sertéshústermelésben és az akvakultúrában, továbbra is nagymértékben függ az állati takarmányozáshoz használt szójabab importjától, amelynek éves importja körülbelül 100 millió tonna, a függőségi arány pedig meghaladja a 80%-ot.

Ezért kulcsfontosságú a kiváló minőségű fehérjék gyors és hatékony előállítására szolgáló módszerek kidolgozása. A legígéretesebb megoldás pedig a szintetikus biotechnológia.

A biológiai fehérjék szintézisének számos módja létezik. A legegyszerűbb az élelmiszeripar és a mezőgazdaság melléktermékeinek, például a kukoricalepénynek, a desztillált gabonának és a szalmának mikrobiális transzformációval történő átalakítása nagyobb értékű fehérjetermékekké.

Ezen melléktermékek kínálata és minősége azonban nem egyenletes, ami megnehezíti az ipari termelést.

Kínai tudósok egy alacsony költségű módszert találtak a szén állati takarmányban felhasználható fehérjévé alakítására. (Kép: Shutterstock)

Egy másik figyelemre méltó megközelítés az ipari fermentációs folyamatok, amelyek során vegyszereket használnak energia előállítására, metanolt, egy olcsón szénből előállított anyagot alkalmazva.

Ezt kutatják a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Tiencsini Ipari Biotechnológiai Intézetének tudósai Vu Hszin professzor vezetésével.

„A szén, amelynek globális tartalékai körülbelül 107 billió tonna, széngázosítással metanollá alakítható. A metanol jól keveredik vízzel, így a gázhoz képest nagyobb hatékonyságot biztosít az erjesztés során, és szükségtelenné teszi a speciális erjesztő berendezéseket” – írta Wu professzor a China Science Bulletinben megjelent cikkében.

Csapata most kifejlesztett egy technológiát, amely lehetővé teszi a fehérjék előállítását a hagyományos fehérjebioszintézisnél alacsonyabb költségek mellett. Ezeket az eredményeket a Biotechnology for Biofuels and Bioproducts című nemzetközi folyóiratban tették közzé, lektorálva 2023. november 17-én.

„A sejtfehérjék metanolból történő szintézisével kapcsolatos kutatások az 1980-as években kezdődtek, elsősorban a törzsek szelekciójára és a termelési folyamat optimalizálására összpontosítva. A magas költségek miatt azonban a metanollal szintetizált fehérjetermékek nem tudnak versenyezni a szójafehérjékkel, és nagy mennyiségben nem állították elő őket” – mutatta be Wu professzor a cikkben.

A probléma megoldása érdekében csapata több mint 20 000 élesztőmintát gyűjtött Kína-szerte szőlőültetvényekről, erdőkből és mocsarakból. Ezekből a mintákból azonosítottak olyan törzseket, amelyek képesek hatékonyan hasznosítani a különböző cukrokat és alkoholokat szénforrásként, beleértve a Pichia pastoris élesztőtörzset is.

Ezt követően a vad típusú Pichia pastoris törzs specifikus génjeinek eltávolításával egy metanoltoleráns élesztőtörzset hoztak létre, amely jelentősen megnövelte az anyagcsere-hatékonyságát. Ez a technika nagymértékben elősegítette a metanol fehérjévé alakítását.

„A kutatók a módosított Pichia pastoris gombával 120 g/liter szárazanyag-tömeget és 67,2%-os nyersfehérje-tartalmat értek el. A metanol-fehérje konverziós hatékonyság elérte az elméleti érték 92%-át” – áll a CAS weboldalán található jelentésben.

A magas konverziós arány gazdasági szempontból nagyon vonzóvá teszi ezt a fehérjetermelési módszert.

Wu professzor a tanulmányban kijelentette: „Nem igényel szántóföldet, nem befolyásolják az évszakok és az éghajlat, és ezerszer hatékonyabb, mint a hagyományos fermentációs módszerek. Továbbá a mikroorganizmusok fehérjetartalma 40-85% között mozog, ami jelentősen magasabb, mint a természetes növényeké.”

Ez a fehérje aminosavak, vitaminok, szervetlen sók, zsírok és szénhidrátok teljes skáláját is tartalmazza, így számos alkalmazásban részlegesen helyettesítheti a hallisztet, a szóját, a húst és a sovány tejport.

A kutatócsoport ipari méretű kutatási telepítéseket kezdett, több ezer tonna metanolfehérjét állítva elő állati takarmányozáshoz. A konkrét partnert nem hozták nyilvánosságra.

A mikrobiális fehérjék rendkívül táplálóak és mentesek a szójafehérjékben található allergénektől, így kiváló fehérjeforrásnak számítanak. Jelenleg azonban csak korlátozott számú termék kapható a piacon.

Az amerikai KnipBio vállalat genetikailag módosított törzseket használt KnipBio Meal előállításához, amely egy halliszthez hasonló, kiváló minőségű takarmányfehérje, metanolból. A termék biztonsági engedélyt kapott az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságától (FDA).

Hua Yu (Forrás: SCMP)

Forrás: https://vtc.vn/trung-quoc-bien-than-thanh-protein-ar846193.html