Рост населения мира приводит к постоянному увеличению спроса на продукты питания, что приводит к увеличению спроса на белок для использования в кормах для животных. В частности, Китай сталкивается с серьезной нехваткой источников белка.
Несмотря на то, что Китай на протяжении многих лет лидирует в мире в свиноводстве и аквакультуре, он по-прежнему в значительной степени зависит от импорта соевых бобов в качестве корма для животных, годовой объем импорта которого составляет около 100 миллионов тонн, а высокий коэффициент зависимости превышает 80%.
Поэтому разработка методов быстрого и эффективного производства высококачественных белков важна. И самое многообещающее решение заключается в технологии синтетической биологии.
Существует несколько путей биологического синтеза белка. Самый простой способ — превратить побочные продукты пищевой и сельскохозяйственной промышленности, такие как кукурузный ликер, дистиллятное зерно и рисовая солома, в более ценные белковые продукты посредством процесса микробной трансформации.
Однако эти побочные продукты имеют нестабильное снабжение и качество, что затрудняет промышленное производство.
Китайские ученые нашли недорогой метод переработки угля в белок для использования в качестве корма для животных. (Фото: Shutterstock)
Другой примечательный подход включает промышленную ферментацию с использованием химических веществ, производящих энергию, с использованием метанола, который дешево получают из угля.
Именно это исследуют ученые из Тяньцзиньского института промышленной биотехнологии Китайской академии наук (CAS) под руководством профессора У Синя.
«Уголь, мировые запасы которого составляют около 107.000 XNUMX миллиардов тонн, может быть преобразован в метанол посредством газификации угля. Метанол хорошо смешивается с водой, обеспечивая высокую эффективность ферментации по сравнению с газом и не требует использования специализированного ферментационного оборудования».- написал профессор Ву в статье, опубликованной в журнале China Science Bulletin.
Его команда теперь разработала технологию производства белков, которые дешевле, чем традиционный биосинтез белка. Эти результаты были опубликованы в рецензируемом международном журнале «Биотехнология для биотоплива и биопродуктов» 17 ноября 11 года.
«Исследования по синтезу клеточных белков из метанола начались в 1980-х годах и были сосредоточены в основном на выборе штаммов и оптимизации производственного процесса. Однако из-за высокой стоимости продукты слияния метанола и белка не могут конкурировать с соевым белком и не производятся в больших масштабах»., — представил в статье профессор Ву.
Чтобы решить проблему, его команда собрала более 20.000 XNUMX образцов дрожжей с виноградников, лесов и водно-болотных угодий по всему Китаю. Из этих образцов они идентифицировали штаммы, способные эффективно использовать различные сахара и спирты в качестве источников углерода, включая штамм дрожжей Pichia Pastoris.
Затем, удалив определенные гены из дикого штамма Pichia Pastoris, они создали дрожжи с толерантностью к метанолу и значительно повышенной метаболической эффективностью. Этот метод значительно продвинул цель преобразования метанола в белок.
«Исследователи достигли массы сухих клеток и содержания сырого белка 120 г/литр и 67,2% соответственно с помощью модифицированной Pichia Pastoris. А эффективность преобразования метанола в белок достигает 92% от теоретического значения».Об этом говорится в сообщении на сайте CAS.
Высокая степень конверсии делает этот метод производства белка экономически очень привлекательным.
Профессор Ву сказал в статье: «Для этого не требуется пахотная земля, на него не влияют времена года и климат, и он в тысячи раз более эффективен, чем традиционные методы ферментации. При этом содержание белка у микроорганизмов колеблется от 40 до 85%, что значительно выше, чем у природных растений».
Эти белки также содержат полный спектр аминокислот, витаминов, неорганических солей, жиров и углеводов, что позволяет им частично заменять рыбную муку, сою, мясо и сухое обезжиренное молоко в различных сферах применения.
Исследовательская группа приступила к реализации исследований в промышленных масштабах, производя тысячи тонн метанольного белка для скота. Конкретные партнеры не раскрываются.
Микробные белки очень питательны и не содержат аллергенов, таких как соевые белки, что делает их отличным источником белка. Однако в настоящее время на рынке представлено всего несколько продуктов.
Американская компания KnipBio использовала генетически модифицированные штаммы для производства KnipBio Meal — высококачественного кормового белка, сравнимого с рыбной мукой, из метанола. Этот продукт получил одобрение безопасности от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).
Хоа Ву(Источник: SCMP)
