Um estudo recente foi publicado em 19 de novembro Tendências em biotecnologia De acordo com o relatório, os cientistas usaram a ferramenta de edição genética CRISPR para aumentar a eficiência da produção de proteínas fúngicas e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto ambiental do processo de produção em 61% – tudo isso sem a introdução de ADN estranho. O fungo modificado tem sabor de carne e é mais fácil de digerir do que a cepa natural de onde vem.
“Há uma necessidade geral de proteínas alimentares melhores e mais sustentáveis”, disse o autor correspondente Liu Xiao, da Universidade Jiangnan em Wuxi, China. “Ao ajustar os genes, conseguimos tornar o fungo não apenas mais nutritivo, mas também mais ecológico”.
A necessidade de proteínas e alternativas sustentáveis
A indústria pecuária é responsável por aproximadamente 14% das emissões globais de gases de efeito estufa. Requer também grandes quantidades de terra e água doce, ambas cada vez mais pressionadas pelas alterações climáticas e pelas atividades humanas. Devido a estes desafios, as proteínas microbianas encontradas em leveduras e fungos ganharam atenção como substitutos promissores da carne.
Das muitas fontes de micoproteínas estudadas até o momento, o fungo Fusarium sp. surgiu como uma escolha proeminente porque seu sabor e textura naturais imitam de perto a carne. Foi aprovado para consumo em diversas regiões, incluindo Reino Unido, China e Estados Unidos.
Por que Envenenamento por fusarium Precisa de melhorias
Apesar de suas vantagens, o Fusarium venenatum possui paredes celulares espessas que limitam a capacidade humana de digeri-lo. Produzi-lo também exige muitos recursos. O cultivo mesmo de pequenas quantidades de micoproteína requer um investimento significativo, e os esporos devem ser cultivados em grandes tanques de metal cheios de matéria-prima rica em açúcar e nutrientes como o sulfato de amônio.
Liu e seus colegas queriam determinar se o CRISPR poderia tornar o fungo mais fácil de digerir e crescer de forma mais eficiente, evitando ao mesmo tempo a introdução de DNA estranho no organismo.
Edição genética chave para melhorar a eficiência
Para explorar esta abordagem, os pesquisadores removeram dois genes relacionados à quitina sintase e à piruvato descarboxilase. A remoção do gene da quitina sintase faz com que as paredes celulares se tornem mais finas, tornando as proteínas internas mais facilmente digeridas. A deleção do gene da piruvato descarboxilase ajustou o metabolismo do fungo, reduzindo a quantidade de nutrientes necessários para a produção de proteínas.
A análise mostrou que a cepa modificada, chamada FCPD, usava 44% menos açúcar e produzia a mesma quantidade de proteína que a cepa original, 88% mais rápido.
“Muitas pessoas acreditam que o cultivo de micoproteínas é mais sustentável, mas ninguém realmente considerou como reduzir o impacto ambiental de todo o processo de produção, especialmente em comparação com outros produtos proteicos alternativos”, disse o primeiro autor Wu Xiaohui, da Universidade de Jiangnan.
Pegada do ciclo de vida e comparação global
A equipe avaliou então a pegada ambiental do FCPD ao longo de seu ciclo de vida, desde esporos de laboratório até produtos de carne inativada em escala industrial. Eles modelaram a produção em seis países com sistemas energéticos diferentes, incluindo a Finlândia, que depende fortemente de energias renováveis, e a China, que depende mais do carvão. Em cada caso, o FCPD produziu impactos ambientais menores do que os métodos tradicionais Envenenamento por fusarium. Ao longo de todo o seu ciclo de vida, a produção de FCPD pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa em até 60%.
Como o FCPD se compara à proteína animal
Os pesquisadores também compararam o impacto da produção de FCPD com o da criação de animais para alimentação. Em comparação com a indústria avícola da China, o FCPD requer 70% menos terra e reduz o potencial de contaminação da água doce em 78%.
“Alimentos geneticamente editados como este poderiam satisfazer a crescente procura de alimentos sem os custos ambientais da agricultura tradicional”, disse Liu.
Este trabalho foi apoiado pelo Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Chave, pelo Centro Provincial de Pesquisa Básica de Biologia Sintética de Jiangsu, pela Fundação Provincial de Ciências Naturais de Jiangsu da China e pelo Programa Provincial de Pesquisa de Pós-Graduação e Inovação Prática de Jiangsu.
