Um estudo recente foi publicado em 19 de novembro Tendências em Biotecnologia relataram que os cientistas usaram a ferramenta de edição genética CRISPR para aumentar a eficiência com que um fungo produz proteínas e reduzir a pegada ambiental dessa produção em até 61% – tudo sem a introdução de DNA estranho. O fungo modificado tem sabor de carne e é mais fácil de digerir pelos humanos do que a cepa natural da qual foi derivado.
“Há uma demanda popular por proteínas melhores e mais sustentáveis para a alimentação”, disse o autor correspondente Xiao Liu, da Universidade Jiangnan, em Wuxi, China. “Modificamos com sucesso o gene de um fungo para torná-lo não apenas mais nutritivo, mas também mais ecológico”.
A necessidade de proteínas e alternativas sustentáveis
A pecuária é responsável por cerca de 14% das emissões globais de gases de efeito estufa. Requer também grandes quantidades de terra e água doce, ambas cada vez mais sob pressão das alterações climáticas e da actividade humana. Devido a estes desafios, as proteínas microbianas encontradas em leveduras e fungos têm atraído a atenção como alternativas promissoras à carne.
Entre as muitas fontes de micoproteínas estudadas até o momento, o fungo Fusarium venenatum tornou-se uma escolha proeminente devido ao seu sabor e textura naturais que imitam de perto a carne. Já foi aprovado para uso em diversas regiões, incluindo Reino Unido, China e EUA.
por que Envenenamento por fusarium Precisa de melhorias
Mesmo com seus benefícios, o Fusarium venenatum possui paredes celulares espessas que limitam a capacidade de digestão dos humanos. Também exige muitos recursos para produzir. O cultivo, mesmo que modesto, de micoproteína requer insumos significativos, e as sementes devem ser cultivadas em grandes tanques de metal com matéria-prima rica em açúcar e nutrientes adicionados, como sulfato de amônio.
Liu e seus colegas queriam determinar se o CRISPR poderia tornar a digestão do fungo mais fácil e eficiente e ainda evitar a introdução de DNA estranho no organismo.
Principais edições de genes que aumentam a eficiência
Para explorar esse mecanismo, os pesquisadores removeram dois genes associados às enzimas quitina sintase e piruvato descarboxilase. A remoção do gene da quitina sintase resulta em uma parede celular mais fina, tornando as proteínas internas mais acessíveis para digestão. A deleção do gene da piruvato descarboxilase afina o metabolismo do fungo, reduzindo a quantidade de nutrientes necessários para a produção de proteínas.
A análise mostrou que a cepa modificada, denominada FCPD, utilizou 44% menos açúcar e o fez 88% mais rápido que a cepa original.
“Muitas pessoas pensavam que o cultivo de micoproteína era mais sustentável, mas ninguém realmente considerou como isso poderia reduzir o impacto ambiental de todo o processo de produção, especialmente quando comparado a outros produtos proteicos alternativos”, disse o primeiro autor Xiaohui Wu, da Universidade de Jiangnan.
Pegadas do ciclo de vida e comparações globais
A equipe avaliou então a pegada ambiental do FCPD ao longo de seu ciclo de vida, desde esporos de laboratório até produtos inertes semelhantes à carne, em escala industrial. Eles modelaram a produção em seis países com sistemas energéticos diferentes, incluindo a Finlândia, que depende em grande parte de energias renováveis, e a China, que depende fortemente do carvão. Em cada cenário, o FCPD produziu menos impacto ambiental do que o convencional Envenenamento por fusarium. Ao longo de todo o seu ciclo de vida, a produção de FCPD reduziu as emissões de gases de efeito estufa em até 60%.
Como o FCPD se compara à proteína animal?
Os pesquisadores compararam os efeitos da produção de FCPD com aqueles associados à criação de animais para alimentação. Ao contrário da produção avícola na China, o FCPD requer 70% menos terra e reduz o potencial de poluição da água doce em 78%.
“Esses alimentos geneticamente editados podem atender à crescente demanda alimentar sem os custos ambientais da agricultura convencional”, disse Liu.
Este trabalho foi apoiado pelo Programa Chave de Pesquisa e Desenvolvimento da China, Centro de Pesquisa Básica de Jiangsu para Biologia Sintética, Fundação de Ciências Naturais da Província de Jiangsu e Programa de Pós-Graduação em Pesquisa e Inovação Prática da Província de Jiangsu.
