Kína „fehérjévé” alakítja a szenet

A növekvő globális népesség az élelmiszerek iránti kereslet növekedéséhez vezetett, ami az állati takarmányokban felhasznált fehérje iránti kereslet növekedéséhez vezetett. Kína különösen komoly fehérjeforrás-hiánnyal küzd.

Annak ellenére, hogy Kína évek óta világelső a sertéstenyésztésben 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 nagy jelentőséggel bír a kiváló minőségű fehérjék gyors és hatékony előállítására szolgáló módszerek fejlesztése. A legígéretesebb megoldás pedig a szintetikus biológiában rejlik.

A bioprotein szintézisnek számos módja van. A legegyszerűbb az élelmiszeripar és a mezőgazdaság melléktermékeinek, például a kukorica áztatólé, a lepárlók gabonája és a rizsszalma mikrobiális transzformációval történő nagyobb értékű fehérjetermékekké alakítása.

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

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

Egy másik figyelemre méltó megközelítés, amely az energiatermelő vegyszereket használó ipari erjesztést foglalja magában, a metanol használata, amelyet olcsón szénből nyernek.

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 elegyedik vízzel, hatékonyabb az erjesztésben, mint a gáz, és nem igényel speciális erjesztő berendezéseket” – írta Wu professzor a China Science Bulletinben megjelent cikkében.

Csapata most kifejlesztett egy olyan technológiát, amellyel olcsóbb fehérjéket lehet előállítani, mint a hagyományos fehérjebioszintézissel. Az eredményeket a Biotechnology for Biofuels and Bioproducts című, lektorált nemzetközi folyóiratban tették közzé 2023. november 17-én.

„A sejtfehérjék metanolból történő szintézisével kapcsolatos kutatások az 1980-as években kezdődtek, főként a törzsek szelekciójára és a folyamatok optimalizálására összpontosítva. A magas költségek miatt azonban a metanollal szintetizált fehérjetermékek nem tudnak versenyezni a szójafehérjével, 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 vizes élőhelyekről. Ezekből a mintákból azonosítottak olyan törzseket, amelyek képesek hatékonyan felhasználni a különböző cukrokat és alkoholokat szénforrásként, beleértve a Pichia pastoris élesztőtörzset is.

Ezután egy vad Pichia pastoris törzs specifikus génjeinek kiütésével metanoltűrő és jelentősen megnövelt anyagcsere-hatékonyságú élesztőt hoztak létre. Ez a technika nagyban elősegítette a metanol fehérjévé alakításának célját.

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

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

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

Ezek a fehérjék aminosavakban, vitaminokban, szervetlen sókban, zsírokban és szénhidrátokban is gazdagok, így számos alkalmazásban részlegesen helyettesíthetik a hallisztet, a szójababot, a húst és a sovány tejport.

A kutatócsoport ipari méretű kutatási projekteket indított, több ezer tonna metanolfehérjét állítva elő állatállomány számára. A konkrét partnert nem hozták nyilvánosságra.

A mikrobiális fehérjék rendkívül táplálóak és mentesek a szójafehérjékben található allergénektől, így kiváló fehérjeforrást jelentenek. Manapság azonban csak néhány termék kapható a piacon.

Az amerikai KnipBio vállalat genetikailag módosított törzseket használt KnipBio Meal előállításához, amely egy halliszthez hasonló, kiváló minőségű takarmányfehérje metanolból. Ez 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