Çin kömürü proteine dönüştürüyor.

VTC News•08/01/2024

Sürekli artan küresel nüfus, gıda talebinde sürekli bir artışa yol açmış ve buna bağlı olarak hayvan yemindeki protein ihtiyacında da artış meydana gelmiştir. Özellikle Çin, ciddi bir protein kıtlığıyla karşı karşıyadır.

Uzun yıllardır domuz eti üretimi ve su ürünleri yetiştiriciliğinde dünya lideri olmasına rağmen, Çin hayvan yemi için ithal soya fasulyesine büyük ölçüde bağımlı kalmaya devam ediyor; yıllık ithalat yaklaşık 100 milyon ton ve bağımlılık oranı %80'i aşıyor.

Bu nedenle, yüksek kaliteli proteinleri hızlı ve verimli bir şekilde üretme yöntemleri geliştirmek çok önemlidir. Ve en umut vadeden çözüm sentetik biyoteknolojide yatmaktadır.

Biyolojik proteinlerin sentezlenmesinin çeşitli yolları vardır. En basiti, mısır şırası, damıtılmış tahıllar ve saman gibi gıda ve tarım endüstrilerinden elde edilen yan ürünlerin mikrobiyal dönüşüm yoluyla daha yüksek değerli protein ürünlerine dönüştürülmesidir.

Ancak bu yan ürünlerin arzı ve kalitesi tutarsız olduğundan endüstriyel üretim zorlaşmaktadır.

Çinli bilim insanları, hayvan yeminde kullanılmak üzere kömürü proteine dönüştürmenin düşük maliyetli bir yöntemini buldu. (Görsel: Shutterstock)

Dikkat çekici bir diğer yaklaşım ise, enerji üretmek için kimyasallar kullanan endüstriyel fermantasyon süreçlerini içerir; bu süreçlerde kömürden elde edilen ucuz bir madde olan metanol kullanılır.

Bu, Çin Bilimler Akademisi (CAS) bünyesindeki Tianjin Endüstriyel Biyoteknoloji Enstitüsü'nden Profesör Wu Xin liderliğindeki bilim insanlarının araştırdığı konudur.

Profesör Wu, Çin Bilim Bülteni'nde yayınlanan bir makalesinde , "Küresel rezervleri yaklaşık 107 trilyon ton olan kömür, kömür gazlaştırması yoluyla metanole dönüştürülebilir. Metanol suyla iyi karışır, gaza kıyasla fermantasyonda yüksek verimlilik sağlar ve özel fermantasyon ekipmanına olan ihtiyacı ortadan kaldırır" diye yazdı.

Ekibi, geleneksel protein biyosentezine göre daha düşük maliyetle protein üretme teknolojisi geliştirdi. Bu bulgular, 17 Kasım 2023 tarihinde hakemli uluslararası dergi Biotechnology for Biofuels and Bioproducts'da yayınlandı.

Profesör Wu makalesinde, "Metanolden hücresel protein sentezi üzerine araştırmalar 1980'lerde başladı ve öncelikle suş seçimi ve üretim sürecinin optimizasyonuna odaklandı. Ancak yüksek maliyetler nedeniyle, metanolle sentezlenen protein ürünleri soya proteinleriyle rekabet edemiyor ve büyük ölçekte üretilemiyor" diye belirtti.

Sorunu çözmek için ekibi, Çin genelindeki bağlardan, ormanlardan ve bataklıklardan 20.000'den fazla maya örneği topladı. Bu örneklerden, Pichia pastoris maya türü de dahil olmak üzere, farklı şekerleri ve alkolleri karbon kaynağı olarak verimli bir şekilde kullanabilen türleri belirlediler.

Daha sonra, yabani tip Pichia pastoris suşundaki belirli genleri çıkararak, metanol toleransı olan ve metabolik verimliliği önemli ölçüde artırılmış bir maya suşu yarattılar. Bu teknik, metanolü proteine dönüştürme hedefinde büyük ilerleme sağlamıştır.

CAS internet sitesindeki raporda , "Araştırmacılar, modifiye ettikleri Pichia pastoris ile sırasıyla 120 g/litre kuru hücre ağırlığı ve %67,2 ham protein içeriği elde ettiler. Ayrıca metanolün proteine dönüşüm verimliliği teorik değerin %92'sine ulaştı" denildi.

Yüksek dönüşüm oranı, bu protein üretim yöntemini ekonomik açıdan oldukça cazip hale getiriyor.

Profesör Wu makalede şunları belirtti: “Ekili arazi gerektirmez, mevsimlerden ve iklimden etkilenmez ve geleneksel fermantasyon yöntemlerinden binlerce kat daha verimlidir. Dahası, mikroorganizmalardaki protein içeriği %40 ile %85 arasında değişmekte olup, doğal bitkilerinkinden önemli ölçüde daha yüksektir.”

Bu protein ayrıca çok çeşitli amino asitler, vitaminler, inorganik tuzlar, yağlar ve karbonhidratlar içerir; bu da onu çeşitli uygulamalarda balık unu, soya, et ve yağsız süt tozunun kısmen yerine geçmesine olanak tanır.

Araştırma ekibi, hayvan yemi için binlerce ton metanol proteini üreterek endüstriyel ölçekte araştırma uygulamalarına başladı. İş birliği yapılan ortak firmanın adı açıklanmadı.

Mikrobiyal proteinler son derece besleyici olup soya proteinlerinde bulunan alerjenlerden arındırılmıştır, bu da onları mükemmel bir protein kaynağı yapmaktadır. Bununla birlikte, şu anda piyasada yalnızca sınırlı sayıda ürün bulunmaktadır.

Amerikan şirketi KnipBio, genetik olarak değiştirilmiş suşlar kullanarak metanolden balık ununa benzer yüksek kaliteli bir yem proteini olan KnipBio Meal'i üretti. Ürün, ABD Gıda ve İlaç İdaresi'nden (FDA) güvenlik onayı aldı.

Hua Yu (Kaynak: SCMP)

[reklam_2]
Kaynak