Kina «gjør om» kull til protein

Den voksende globale befolkningen har ført til en økende etterspørsel etter mat, noe som igjen har ført til en økende etterspørsel etter protein til bruk i dyrefôr. Kina står spesielt overfor en alvorlig mangel på proteinkilder.

Til tross for at Kina har vært en verdensledende innen svineproduksjon og akvakultur i mange år, er det fortsatt sterkt avhengig av importerte soyabønner til dyrefôr, med en årlig import på rundt 100 millioner tonn og en avhengighetsgrad på over 80 %.

Derfor er det av stor betydning å utvikle metoder for å produsere proteiner av høy kvalitet raskt og effektivt. Og den mest lovende løsningen ligger i syntetisk biologi.

Det finnes flere veier til bioproteinsyntese. Den enkleste er å omdanne biprodukter fra næringsmiddel- og landbruksindustrien , som maisbløtvann, destillerikorn og risstrå, til proteinprodukter med høyere verdi gjennom mikrobiell transformasjon.

Tilgangen og kvaliteten på disse biproduktene er imidlertid ustabil, noe som gjør industriell produksjon vanskelig.

Kinesiske forskere har funnet en rimelig måte å omdanne kull til protein for bruk som dyrefôr. (Foto: Shutterstock)

En annen bemerkelsesverdig tilnærming som involverer industriell gjæring ved bruk av energiproduserende kjemikalier er bruken av metanol, som er billig utvunnet fra kull.

Dette er hva forskere fra Tianjin Institute of Industrial Biotechnology ved Det kinesiske vitenskapsakademiet (CAS), ledet av professor Wu Xin, forsker på.

«Kull, med globale reserver på omtrent 107 billioner tonn, kan omdannes til metanol gjennom kullforgassing. Metanol blandes godt med vann, er mer effektiv i gjæring enn gass, og krever ikke spesialisert gjæringsutstyr», skrev professor Wu i en artikkel publisert i China Science Bulletin.

Teamet hans har nå utviklet en teknologi for å produsere proteiner som er billigere enn tradisjonell proteinbiosyntese. Funnene ble publisert i det fagfellevurderte internasjonale tidsskriftet Biotechnology for Biofuels and Bioproducts 17. november 2023.

«Forskning på syntesen av celleproteiner fra metanol startet på 1980-tallet, med hovedfokus på stammevalg og prosessoptimalisering. På grunn av høye kostnader kan imidlertid ikke metanolsyntetiserte proteinprodukter konkurrere med soyabønneprotein og har ikke blitt produsert i stor skala», introduserte professor Wu i artikkelen.

For å løse problemet samlet teamet hans inn mer enn 20 000 gjærprøver fra vingårder, skoger og våtmarker over hele Kina. Fra disse prøvene identifiserte de stammer som var i stand til å effektivt bruke forskjellige sukkerarter og alkoholer som karbonkilder, inkludert gjærstammen Pichia pastoris.

Ved å slå ut spesifikke gener i en vill stamme av Pichia pastoris, skapte de deretter en gjær med metanostoleranse og betydelig forbedret metabolsk effektivitet. Denne teknikken fremmet målet om å omdanne metanol til protein i stor grad.

«Forskerne oppnådde en tørrcellevekt og et råproteininnhold på henholdsvis 120 g/l og 67,2 % med sin modifiserte Pichia pastoris. Og effektiviteten av metanol-til-protein-konvertering nådde 92 % av den teoretiske verdien», heter det i CAS-rapporten.

Den høye konverteringsraten gjør denne metoden for proteinproduksjon svært økonomisk attraktiv.

«Det krever ikke dyrkbar jord, påvirkes ikke av årstider og klima, og er tusenvis av ganger mer effektivt enn tradisjonelle gjæringsmetoder. Dessuten varierer proteininnholdet i mikroorganismene fra 40 til 85 prosent, noe som er betydelig høyere enn i naturlige planter», sa professor Wu i artikkelen.

Disse proteinene er også rike på aminosyrer, vitaminer, uorganiske salter, fett og karbohydrater, noe som gjør at de delvis kan erstatte fiskemel, soyabønner, kjøtt og skummetmelkpulver i en rekke bruksområder.

Forskningsteamet har startet forskningsprosjekter i industriell skala, og produserer tusenvis av tonn metanolprotein til husdyr. Den spesifikke partneren ble ikke offentliggjort.

Mikrobielle proteiner er svært næringsrike og fri for allergenene som finnes i soyaproteiner, noe som gjør dem til en utmerket proteinkilde. Det finnes imidlertid bare noen få produkter på markedet i dag.

Det amerikanske selskapet KnipBio har brukt genmodifiserte stammer for å produsere KnipBio Meal, et høykvalitets fôrprotein som kan sammenlignes med fiskemel, fra metanol. Dette produktet har fått sikkerhetsgodkjenning fra det amerikanske mat- og legemiddeltilsynet (FDA).

Hua Yu (Kilde: SCMP)

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