تولید گوشت از قارچ با هک کردن ژنوم آن‌ها
آیا میدانستید یک سوم گازهای گلخانه‌ای در اثر فرایندهای تولید غذا تولید می‌شوند؟ تولید غذا، همچنین عامل مهمی در تخریب گسترده محیط زیست، از بین رفتن تنوع زیستی و ظهور بیماری های جدید است؛ بنابراین تغییر روش تولید غذا از شیوه‌های سنتی به روش‌های جایگزین، برای کاهش این اثرات منفی سیاره‌ای و تغذیه پایدار جمعیت رو به رشد جهانی، که تخمین زده می‌شود تا سال 2051 به بیش از 9 میلیارد نفر برسد، حیاتی است. یکی از موضوعات مهمی که دانشمندان روی آن تمرکز می‌کنند، جستجوی گزینه‌های غذایی پایدارتر و کمتر ظالمانه است. اکنون، دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی با بهره‌برداری از پتانسیل ژنتیکی قارچ‌ها، رویکرد جدیدی برای تولید گوشت ایجاد کرده‌اند.
قارچ‌های رشته‌ای، گروه متنوعی از میکروارگانیسم‌ها هستند که شامل کپک‌ها و قارچ‌ها می‌شوند و در مقایسه با میزبان‌های دیگر برای تولید مواد غذایی مبتنی بر میکروبی مزایای متعددی دارند. ما به خاطر طعم‌های غنی و مزایای تغذیه‌ای که دارند، از آن‌ها در غذاهای سنتی استفاده می‌کنیم. علاوه بر این، بسیاری از قارچ‌ها به سرعت تجزیه می‌شوند و روی بسترهای پیچیده مانند محصولات جانبی غذایی یا لیگنوسلولز رشد می‌کنند، که می‌تواند هزینه و بار محیطی مرتبط با بسترهای بسیار خالص شده مانند گلوکز را کاهش دهد. در نهایت، با توجه به مورفولوژی رشته‌ای آن، که ساختار ماهیچه‌های حیوانی را تقلید می‌کند، زیست توده قارچی (میسلیوم) را می‌توان به صورت جایگزین‌های گوشتی با بافت‌های متقاعدکننده (مایکوپروتئین) فرموله کرد و به عنوان داربست برای سلول‌های حیوانی چسبنده در کشاورزی سلولی استفاده کرد. بااین‌حال، هیل-مینی (Hill-Maini)، مهندس ژنتیک این پروژه و همکارانش با اصلاح ژنتیکی قارچ‌ها برای تولید ترکیبات خاصی که طعم و بافت گوشت را شبیه‌سازی می‌کنند، پا را فراتر گذاشته‌اند. یک ارزیابی چرخه زندگی اخیر نشان داد که جایگزینی 20٪ پروتئین حیوانی با مایکوپروتئین تا سال 2050 می تواند انتشار متان را کاهش دهد و همچنین جنگل زدایی و انتشار CO2 مرتبط را به نصف کاهش دهد، که بر مزایای زیست محیطی مشخص غذاهای قارچی تاکید دارد..
به نقل از آی‌ای، مطالعه آن‌ها روی قارچ آسپرژیلوس اوری‌زایی (Aspergillus oryzae) متمرکز بود. این قارچ برای قرن‌ها در شرق آسیا جهت تخمیر نشاسته به محصولات مختلف برای آشپزی استفاده‌شده است. دانشمندان از سیستم ویرایش ژن CRISPR-Cas9 برای تولید یک کیت استفاده کردند. این کیت قادر است تغییرات دقیقی در ژنوم قارچ ایجاد کند. این تغییرات شامل افزایش تولید «هِم» می‌شد که یک مولکول مبتنی بر آهن بوده و مسئول ایجاد رنگ و طعم گوشت است. آن‌ها همچنین سطوح ارگوتیونئین را افزایش دادند. ارگوتیونئین آنتی‌اکسیدانی است که فوایدی برای سلامت قلب و عروق دارد
نتایج این تحقیق نشان داد قارچی که زمانی سفیدرنگ بود، به رنگ قرمز تند تبدیل شد. این قارچ قرمز اکنون می‌تواند با کمترین فرآوری به شکل برگر درآمده و به‌صورت همبرگر سرخ شود. مراحل بعدی این تحقیق بهبود بافت گوشت و افزایش ارزش غذایی است.
بهبود بافت و مشخصات غذایی قارچ
هیل-مینی، محقق فوق دکتری در دانشگاه کالیفرنیا برکلی می‌گوید:« کاری که ما می‌خواهیم انجام دهیم این است که ببینیم قارچ چه چیزی را می‌سازد و سعی کنیم قفل آن را باز کنیم و تقویت کنیم و من فکر می‌کنم این یک زاویه مهم است که ما نیازی به معرفی ژن از گونه‌های بسیار متفاوت نداریم. ما در حال بررسی هستیم که چگونه می‌توانیم چیزها را به هم متصل کنیم و قفل آنچه را که قبلاً وجود دارد باز کنیم.نوآوری در اینجا متوقف نمی‌شود. راه‌هایی برای تطبیق خواص قارچ با محصولات گوشتی معمولی وجود دارد».
آنچه این تحقیق را متمایز می‌کند، اثر پیامدهای آن نه تنها برای مصارف آشپزی، بلکه تأثیر گسترده‌تر آن بر زیست‌شناسی مصنوعی و تولیدات زیستی است. این گروه با استفاده از پتانسیل ژنتیکی قارچ‌ها که جایگزین امیدوارکننده‌ای برای باکتری‌ها و مخمرها هستند، درهای پایدار جدیدی را گشوده‌اند
یافته‌های این گروه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
