Заміна яловичини: дослідники виростили м'ясний білок у листі салату
Дослідники з Імперського коледжу Лондона вперше змогли стабільно виробити міоглобін – ключовий білок м'яса – всередині клітин звичайних рослин. Цей технологічний прорив наближає появу рослинної їжі, яка за смаком і текстурою не поступається справжній яловичині.
Золоті кулі та генна інженерія у хлоропластах
Як повідомляє La Jornada, дослідницька група під керівництвом Алекса Гроффа та Пітера Джуліана Ніксона з Імперського коледжу Лондона створила молекулярний транспорт для введення міоглобіну в хлоропласти вищих рослин. Саме ці клітинні органели перетворюють сонячне світло на хімічну енергію та виробляють власні протеїни. Науковці вирішили використати цей природний механізм для створення м'ясного білка.
Щоб інтегрувати інструкцію з виготовлення білка в клітини салату та тютюну, вчені буквально обстріляли рослинні тканини крихітними золотими кулями, вкритими відповідним геном. Одночасно дослідники додали генетичний захист від антибіотика. Завдяки такій селекції вижили виключно ті рослини, які успішно засвоїли генетичну програму та почали синтез.
Автори експерименту підтвердили виробництво білка за допомогою трьох ретельних перевірок. Спершу вони виділили рослинні протеїни та зафіксували смугу масою 17 кілодальтонів – одиниці, яку запропонував Джон Дальтон та у 1993 році офіційно затвердив Міжнародний союз чистої та прикладної хімії. Після цього дослідники задіяли специфічні антитіла для точної ідентифікації, а на фінальному етапі мас-спектрометр підтвердив масу молекули. Попри додаткове навантаження на метаболізм, рослини не зазнали стресу, а синтез хлорофілу в їхньому листі навіть зріс.
Складнощі теж є
Головною перепоною на шляху до ідеального соковитого смаку залишається наявність так званої гем-групи. Без неї білок не здатний забезпечити фірмовий червоний колір і характерний смак м'яса. У ході тестів лише 35 відсотків молекул відреагували правильно, тоді як решта 65 відсотків синтезувалися без повноцінної функціональності. Як свідчать дані, рослини зазвичай використовують гем для життєво важливих потреб: транспортування кисню, внутрішньоклітинного дихання, виведення оксиду азоту, гормонального обміну та захисту від пошкоджень.
До того ж у м'язовій тканині великої рогатої худоби вміст міоглобіну становить від 8 100 до 11 160 міліграмів на кілограм, що майже в 10 разів перевищує досягнуті результати в зелені. Щоб надолужити цю різницю, науковці планують підживлювати рослини необхідними мікроелементами або внести додаткові зміни в геном для підвищення вироблення гему.
Екологічний потенціал та користь для здоров'я
За інформацією Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН, традиційне тваринництво генерує 3,8 мільярда тонн вуглекислого газу щорічно. Головний виробник червоного м'яса, Китай, випускає 97,9 мільйона тонн продукту на рік. Якби ферми країни розмістили в один ряд, вони б закрили територію Франції, Німеччини та Іспанії разом узятих.
Новий метод забезпечує людей легкозасвоюваним залізом без ризику поширення небезпечних тваринних патогенів.
Рослинні замінники для м'ясних продуктів є більш стійкими та допомагають зменшити попит на м'ясо на ринку. Замінюючи продукти тваринного походження, споживачі мають величезну силу для збереження земель заради біорізноманіття та уловлювання вуглецю, зупинки викидів парникових газів у їхньому джерелі та зменшення попиту на прісну воду, необхідну для здорових екосистем,
– прокоментували представники Рамкової конвенції ООН про зміну клімату.
Цей прорив доводить, що майбутнє харчових технологій може повністю змінити наше уявлення про їжу. Якщо дослідники успішно збільшать обсяги синтезу гему, вирощування смачних стейків прямо на вертикальних міських фермах стане цілком буденною реальністю.