Sałata o właściwościach mięsa? Naukowcy dokonali niemożliwego

Rośliny zaczynają produkować mięso. Naukowcy z powodzeniem wszczepili geny bydła i świń do tytoniu oraz sałaty. Efektem jest produkcja mioglobiny – białka, które odpowiada za unikalny smak i czerwoną barwę tradycyjnego mięsa. Ten biotechnologiczny przełom toruje drogę do stworzenia nowej generacji super-żywności, która pogodzi mięsożerców z ekologami.

W sałacie i tytoniu wyhodowano zwierzęce białka (zdj. ilustracyjne) /Shutterstock

Zamiast tradycyjnej hodowli: Nowy ratunek dla klimatu i planety

Produkcja mięsa tradycyjnymi metodami wiąże się z ogromnym obciążeniem dla środowiska naturalnego. Hodowla zwierząt pochłania olbrzymie ilości energii i wody, a także przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych. Dodatkowo, coraz więcej osób zwraca uwagę na aspekt etyczny – unikanie cierpienia zwierząt staje się dla nich priorytetem.

Jednocześnie mięso pozostaje jednym z najważniejszych źródeł pełnowartościowego białka dla człowieka. Stąd dynamiczny rozwój rynku zamienników mięsa, którego wartość globalna szacowana jest obecnie na 6,7–8,1 mld euro rocznie. Według prognoz, w ciągu najbliższych dziesięciu lat rynek ten ma rosnąć w tempie nawet do 12,3 proc. rocznie.

Geny świni w sałacie. Jak naukowcy „oszukali” naturę? 

Naukowcy z Wielkiej Brytanii zaprezentowali na łamach magazynu „Frontiers in Plant Science” przełomowe osiągnięcie: zmodyfikowali genetycznie rośliny, by produkowały mioglobinę – białko obecne naturalnie w mięśniach zwierząt. To właśnie mioglobina nadaje mięsu czerwoną barwę i jest źródłem tzw. żelaza hemowego, niezbędnego w diecie człowieka.

Badacze sklonowali geny kodujące mioglobinę świni oraz bydła, a następnie wprowadzili je do chloroplastów – struktur w komórkach roślin odpowiedzialnych za fotosyntezę – w siewkach tytoniu i sałaty. Dzięki temu rośliny zaczęły wytwarzać białko charakterystyczne dla mięsa zwierzęcego. Co ważne, zmiana ta była dziedziczna – kolejne pokolenia roślin również produkowały mioglobinę.

Jak wyjaśnia dr Alexia Groff, współautorka badania: 

Wykazaliśmy, że rośliny można zmodyfikować tak, aby w swoich chloroplastach – strukturach odpowiedzialnych za pozyskiwanie energii w procesie fotosyntezy – produkowały zwierzęce białko, mioglobinę. Mogłoby to zapewnić bardziej zrównoważony sposób wytwarzania ważnego składnika roślinnych zamienników mięsa.

Wydajność z jednego hektara: Rośliny wygrywają z tradycyjnym mięsem

Eksperymenty wykazały, że z kilograma suchej masy zmodyfikowanego tytoniu można uzyskać 800 mg mioglobiny, a z sałaty – 810 mg. Dla porównania, prawdziwe mięso zawiera od 8100 do 11200 mg tego białka na kilogram suchej masy. Chociaż zawartość mioglobiny w roślinach jest niższa, to uprawa roślin jest znacznie bardziej wydajna i przyjazna środowisku niż hodowla zwierząt.

„Mimo tego uprawa roślin jest znacznie bardziej efektywna pod względem wykorzystania zasobów niż hodowla zwierząt. W rezultacie mioglobina pozyskiwana z roślin mogłaby zapewniać z hektara ilość białka porównywalną z produkcją zwierzęcą, a potencjalnie nawet większą, przy jednocześnie znacznie mniejszym zużyciu wody i niższej emisji gazów cieplarnianych” – podkreślają autorzy badania.

Steki z liści i sałata pełna żelaza. Co nas czeka w sklepach?

Mioglobinę uzyskaną z roślin można wyodrębniać z liści i oczyszczać przy użyciu przemysłowych technologii. Ponieważ jej struktura jest identyczna z mioglobiną zwierzęcą, może być wykorzystywana jako składnik roślinnych zamienników mięsa, poprawiając ich smak, barwę i właściwości odżywcze.

Co więcej, badacze widzą potencjał w wykorzystaniu jadalnej sałaty wzbogaconej o mioglobinę jako nowego produktu spożywczego, szczególnie cennego dla osób potrzebujących dodatkowego źródła żelaza. 

Mamy nadzieję, że jadalna sałata zmodyfikowana tak, aby wytwarzała mioglobinę, mogłaby pewnego dnia służyć również jako żywność wzbogacona w żelazo hemowe, o ile pozwolą na to przepisy – mówi dr Kyoko Morimoto, dyrektorka naukowa firmy Kyomei.

Obecnie trwają dalsze badania nad optymalizacją procesu oraz dopuszczeniem produktów do obrotu spożywczego.