Naukowcy wyprodukowali zwierzęce białko w sałacie. To może zmienić roślinne zamienniki mięsa!
Naukowcy wykorzystali chloroplasty roślin do produkcji mioglobiny pochodzenia zwierzęcego. Eksperyment z sałatą może pomóc w tworzeniu bardziej realistycznych zamienników mięsa.
Zwierzęce białko wyprodukowane przez roślinę
Produkcja roślinnych zamienników mięsa od lat koncentruje się nie tylko na dostarczeniu odpowiedniej ilości białka. Wyzwaniem jest również możliwie dokładne odtworzenie właściwości prawdziwego mięsa – jego wyglądu, koloru, smaku oraz zachowania podczas przygotowywania.
Naukowcy poszukują więc sposobów na wykorzystanie roślin do produkcji składników, które naturalnie występują w tkankach zwierzęcych. Jednym z nich jest mioglobina – białko znajdujące się w mięśniach i związane z magazynowaniem tlenu. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Plant Science naukowcy sprawdzili, czy możliwe jest wykorzystanie chloroplastów do produkcji mioglobiny pochodzenia zwierzęcego.
Chloroplasty jako biologiczne fabryki
Chloroplasty są strukturami obecnymi w komórkach roślinnych. Ich najbardziej znaną funkcją jest przeprowadzanie fotosyntezy, ale naukowcy od dawna interesują się możliwością wykorzystania ich również do produkcji określonych związków i białek. W eksperymencie do chloroplastów wprowadzono odpowiednie sekwencje genetyczne umożliwiające produkcję mioglobiny. Badacze wykorzystali m.in. mioglobinę pochodzącą od świni.
Eksperymenty przeprowadzono na tytoniu oraz sałacie. W przypadku sałaty uzyskano około 1,5 proc. mioglobiny w stosunku do wszystkich rozpuszczalnych białek, natomiast w zmodyfikowanym tytoniu wartość ta wyniosła około 2,7 proc. To istotny wynik, ponieważ pokazuje, że jadalna roślina może zostać wykorzystana jako system do produkcji białka pochodzenia zwierzęcego.
Dlaczego mioglobina jest ważna dla zamienników mięsa?
Mioglobina zawiera grupę hemową, w której znajduje się żelazo. To właśnie układ związany z mioglobiną odgrywa ważną rolę w charakterystycznej barwie mięsa i zmianach zachodzących podczas jego przechowywania oraz obróbki. Z tego powodu mioglobina jest interesująca również dla producentów alternatyw dla mięsa.
W przypadku produktów roślinnych samo dodanie odpowiedniej ilości białka nie wystarcza, aby uzyskać wrażenie podobne do jedzenia mięsa. Liczą się również właściwości wizualne i sensoryczne. Produkcja mioglobiny w roślinach może więc w przyszłości otworzyć możliwość tworzenia bardziej zaawansowanych składników dla roślinnych zamienników mięsa.
Naukowcy wskazują na ważne ograniczenie
Wyniki eksperymentu są interesujące, ale technologia wciąż znajduje się na etapie badań. Jednym z problemów okazało się wykorzystanie grupy hemowej. Chociaż produkowana w roślinach mioglobina była prawidłowo sfałdowana, tylko około 35 proc. jej cząsteczek miało związaną grupę hemową.
Dla porównania, w przypadku mioglobiny produkowanej w bakteriach E. coli odsetek ten wynosił około 80 proc. To oznacza, że kolejnym wyzwaniem będzie poprawienie efektywności procesu i zapewnienie roślinie odpowiedniej ilości składników niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania produkowanego białka.
Czy powstanie „mięso z sałaty”?
Choć nagłówki o „mioglobinie z sałaty” mogą brzmieć sensacyjnie, badanie nie oznacza, że naukowcy stworzyli roślinę, z której można wyhodować stek. Znaczenie eksperymentu jest inne. Pokazuje on, że rośliny mogą zostać wykorzystane do produkcji określonych białek pochodzenia zwierzęcego, a chloroplasty mogą pełnić funkcję swoistych biologicznych fabryk.
W przyszłości taka technologia może znaleźć zastosowanie w produkcji żywności, biotechnologii oraz składników wykorzystywanych w alternatywach dla produktów pochodzenia zwierzęcego. Na razie potrzebne są jednak kolejne badania. Naukowcy muszą m.in. zwiększyć wydajność procesu oraz poprawić stopień prawidłowego związania mioglobiny z hemem.
Rośliny mogą odegrać większą rolę w produkcji żywności przyszłości
Badanie pokazuje kierunek, w którym może rozwijać się biotechnologia żywności. Zamiast traktować rośliny wyłącznie jako źródło naturalnie występujących składników, można wykorzystać je jako systemy produkcyjne dla konkretnych białek i innych substancji.
Czy za kilka lat rośliny będą wykorzystywane do produkcji składników pozwalających stworzyć jeszcze bardziej realistyczne zamienniki mięsa? Tego dziś nie wiadomo. Jedno jest jednak pewne: granica między tym, co roślinne i zwierzęce, w nowoczesnej biotechnologii staje się coraz mniej oczywista.
Źródło: https://www.frontiersin.org
