Kina "omvandlar" kol till protein.

Den ständigt ökande globala befolkningen har lett till en konstant ökning av livsmedelsefterfrågan, vilket resulterar i en motsvarande ökning av behovet av protein i djurfoder. Kina står i synnerhet inför en allvarlig proteinbrist.

Trots att Kina under många år varit världsledande inom fläskproduktion och vattenbruk är landet fortfarande starkt beroende av importerade sojabönor för djurfoder, med en årlig import på cirka 100 miljoner ton och en beroendegrad på över 80 %.

Därför är det avgörande att utveckla metoder för att snabbt och effektivt producera högkvalitativa proteiner. Och den mest lovande lösningen ligger i syntetisk bioteknik.

Det finns flera vägar att syntetisera biologiska proteiner. Det enklaste är att omvandla biprodukter från livsmedels- och jordbruksindustrin , såsom majsvätska, destillerat spannmål och halm, till proteinprodukter med högre värde genom mikrobiell transformation.

Emellertid är tillgången och kvaliteten på dessa biprodukter inkonsekvent, vilket försvårar industriell produktion.

Kinesiska forskare har hittat en billig metod för att omvandla kol till protein för användning i djurfoder. (Bild: Shutterstock)

En annan anmärkningsvärd metod innefattar industriella jäsningsprocesser som använder kemikalier för att generera energi, med hjälp av metanol, ett billigt utvunnet ämne från kol.

Det är detta som forskare från Tianjin Institute of Industrial Biotechnology under den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), under ledning av professor Wu Xin, forskar på.

”Kol, med globala reserver på cirka 107 biljoner ton, kan omvandlas till metanol genom kolförgasning. Metanol blandas väl med vatten, vilket ger hög effektivitet vid jäsning jämfört med gas och eliminerar behovet av specialiserad jäsningsutrustning”, skrev professor Wu i en artikel publicerad i China Science Bulletin.

Hans team har nu utvecklat en teknik för att producera proteiner till en lägre kostnad än traditionell proteinbiosyntes. Dessa resultat publicerades i den internationella tidskriften Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, som granskades av experter den 17 november 2023.

”Forskning om syntesen av cellulära proteiner från metanol började på 1980-talet och fokuserade främst på stamval och optimering av produktionsprocessen. Men på grund av höga kostnader kan metanolsyntetiserade proteinprodukter inte konkurrera med sojaproteiner och har inte producerats i stor skala”, introducerade professor Wu i artikeln.

För att lösa problemet samlade hans team in mer än 20 000 jästprover från vingårdar, skogar och träskmarker över hela Kina. Från dessa prover identifierade de stammar som effektivt kan utnyttja olika sockerarter och alkoholer som kolkällor, inklusive jäststammen Pichia pastoris.

Genom att därefter ta bort specifika gener i vildtypen av Pichia pastoris-stammen skapade de en jäststam med metanostolerans och avsevärt förbättrad metabolisk effektivitet. Denna teknik har i hög grad främjat målet att omvandla metanol till protein.

”Forskarna uppnådde en torrcellvikt och ett råproteininnehåll på 120 g/liter respektive 67,2 % med sin modifierade Pichia pastoris. Och omvandlingseffektiviteten från metanol till protein nådde 92 % av det teoretiska värdet”, står det i rapporten på CAS webbplats.

Den höga konverteringsgraden gör denna proteinproduktionsmetod mycket attraktiv ur ekonomisk synvinkel.

Professor Wu konstaterade i artikeln: ”Det kräver ingen åkermark, påverkas inte av årstider och klimat och är tusentals gånger effektivare än traditionella fermenteringsmetoder. Dessutom varierar proteinhalten i mikroorganismerna från 40 till 85 %, vilket är betydligt högre än hos naturliga växter.”

Detta protein innehåller också ett komplett utbud av aminosyror, vitaminer, oorganiska salter, fetter och kolhydrater, vilket gör att det delvis kan ersätta fiskmjöl, soja, kött och skummjölkspulver i en mängd olika tillämpningar.

Forskargruppen har påbörjat forskning i industriell skala och producerat tusentals ton metanolprotein för djurfoder. Den specifika partnern har inte offentliggjorts.

Mikrobiella proteiner är mycket näringsrika och fria från allergener som finns i sojaproteiner, vilket gör dem till en utmärkt proteinkälla. Dock finns det för närvarande endast ett begränsat antal produkter tillgängliga på marknaden.

Det amerikanska företaget KnipBio använde genetiskt modifierade stammar för att producera KnipBio Meal, ett högkvalitativt foderprotein jämförbart med fiskmjöl, från metanol. Produkten fick säkerhetsgodkännande från den amerikanska läkemedelsmyndigheten FDA.

Hua Yu (Källa: SCMP)

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