Генът, който произвежда миоглобин – важен компонент на животинските мускули – бе успешно внедрен в растителни клетки. Първият успех бе постигнат с тютюневи растения, но екипът бързо разбра, че цигарите с високо съдържание на протеин са твърде малка ниша, и бързо премина към марулите.
Производството на месо, особено говеждото, е един от най-вредните за околната среда отрасли на Земята. На него се пада около половината от всички емисии на селското стопанство (което от своя страна генерира емисии, сравними с изгарянето на изкопаеми горива за транспорт и електроенергия).
Въпреки това вкусът, съдържанието на протеини и традиционната роля на месото в културата ни изглежда държат броя на вегетарианците сравнително нисък. Проучване на IPSOS сред хора в 28 държави през 2018 г. установи, че едва 8 процента от анкетираните се определят като вегани или вегетарианци.
Д-р Алексия Гроф от Импириъл Колидж Лондон и нейните колеги решават, че един от начините за справяне с този проблем е пренасянето на част от протеините и вкусовете, свързани с месото, директно в растенията. Екипът започва с тютюн – не с намерението да подтикне повече хора да пушат, а защото тютюневото растение от десетилетия е основен обект за генетични модификации.
Гроф клонира миоглобинови гени, извлечени от прасета, и "изстрелва" техни копия в хлоропластите – частите от растителните клетки, отговорни за фотосинтезата – с помощта на т.нар. "генетичен пистолет". Достатъчен брой хлоропласти интегрират гена в своята ДНК, за да започнат да произвеждат значителни количества от протеина.
След като доказват концепцията си, учените преминават към марулите. Когато модифицираните растения са отгледани и прибрани, листата им съдържат 0,08% миоглобин от сухото си тегло – което е около една десета до една четиринадесета от съдържанието в една пържола.
Това може да не звучи особено впечатляващо, но производството на месо е изключително неефективно в сравнение с отглеждането на зеленчуци, тъй като растителноядните животни консумират многократно повече растителна маса спрямо собственото си тегло.
В резултат на това авторите отбелязват:
"Извлеченият от растения миоглобин може да постигне добиви на протеин на хектар, които съперничат – или дори потенциално надминават – тези от животновъдството, като същевременно ползва значително по-малко вода и отделя по-малко оранжерийни емисии".
Екипът опитва да пренесе миоглобинови гени в ядрения геном на тютюна и марулята чрез вируси, но резултатите са по-малко обещаващи. Опитът за вкарване на гени за говежди миоглобин в зелени водорасли също дава по-ниски добиви.
"Поради своя бактериален произход и големия си брой копия в клетката, хлоропластите като цяло са много по-добри в производството на големи количества протеин от клетъчното ядро", заявява д-р Гроф и добавя:
"Тук показваме, че растенията могат да бъдат модифицирани така, че да произвеждат животинския протеин миоглобин в своите хлоропласти – енергийните фабрики за фотосинтеза. Това може да осигури по-устойчив начин за производство на важна съставка за растителните заместители на месо".
Макар че мускулната тъкан съдържа много повече съставки от самия миоглобин, този протеин е изключително богат на желязо и допринася за вкуса и дори за цвета, който хората толкова харесват в месото. Поради тази причина д-р Гроф сугерира, че той може да бъде извличан в чист вид и добавят към други храни за подобряване на хранителната им стойност.
"Тъй като е идентичен с животинския миоглобин, той може да се добавя като съставка в растителни месни продукти", допълва Гроф.
Остава да видим дали чаканите подобрения в "цвета, вкуса и хранителната стойност" ще превъзмогнат притесненията на потребителите относно свръхобработените храни. Ясно е също, че подобен продукт е изправен пред редица други технически и пазарни препятствия.
Например, миоглобинът от тютюневите листа показва много по-слабо свързване с пренасящата желязо молекула хем в сравнение с миоглобина от генетично модифицирани бактерии, въпреки че авторите все още не са установили причината за това.
Най-голямото препятствие пред появата на тези продукти по рафтовете на магазините обаче остава фактът, че много хора са скептични към цялата идея за генетично модифицирани храни. Въпреки това, този метод решава поне едно от притесненията – тъй като генът е вграден в хлоропластите, е практически невъзможно той да "избяга" и да се кръстоса с диви култури в природата.
Изследването е публикувано с свободен достъп в списанието Frontiers in Plant Science.
Източник: Вести.бг
Добави коментар