Существует несколько путей биологического синтеза белка. Самый простой из них предполагает преобразование побочных продуктов пищевой и сельскохозяйственной промышленности, таких как кукурузный экстракт, дистиллятное зерно и солома, в более ценные белковые продукты посредством микробной трансформации. Однако эти побочные продукты зачастую уже находят широкое применение, а их переменное количество и качество затрудняют промышленное производство.
.jpg?itok=t8OJmsoF)
07:58
Почему китайское правительство так обеспокоено продовольственной безопасностью?
Почему китайское правительство так обеспокоено продовольственной безопасностью?
Альтернативный подход предполагает промышленную ферментацию с использованием химикатов, производящих энергию. Ярким примером является использование в качестве сырья метанола, который можно дешево получить из угля.
Его команда теперь разработала технологию производства белка, которая дешевле, чем традиционный биосинтез белка. Результаты были опубликованы в рецензируемом журнале «Биотехнология для биотоплива и биопродуктов» 17 ноября прошлого года.
Штамм дрожжей Пастуший инжир (П. пасторис), используемый в этом процессе, растет при использовании метанола. Но поскольку метанол токсичен и имеет сложный путь метаболизма, около 20 процентов его выбрасывается впустую. Он превращается в углекислый газ и воду вместо того, чтобы использоваться для синтеза белка, что снижает эффективность и экономичность процесса.
«Исследования по синтезу клеточного белка из метанола начались в 1980-х годах и были сосредоточены в основном на выборе штаммов и оптимизации производственного процесса. Однако из-за высокой стоимости белковые продукты, синтезированные с помощью метанола, не могли конкурировать с соевым белком и не производились в больших масштабах», — сказал Ву в статье.
Прорывы в области пищевой науки не могут произойти достаточно быстро для глобального потепления
Прорывы в области пищевой науки не могут произойти достаточно быстро для глобального потепления
Чтобы решить эту проблему, его команда собрала более 20 000 образцов дрожжей из виноградников, лесов и болот по всему Китаю. Из этих образцов они идентифицировали штаммы, способные эффективно использовать различные сахара и спирты в качестве источников углерода.
«Исследователи достигли сухого веса клеток и содержания сырого белка в 120 г/литр и 67,2 процента с помощью модифицированных П. пасторис. А эффективность преобразования метанола в белок достигла 92 процентов от теоретического значения», — говорится в сообщении на сайте CAS.
Высокая степень конверсии делает этот метод производства белка очень привлекательным с экономической точки зрения.
«При этом содержание белка в микроорганизмах колеблется от 40 до 85 процентов, что значительно выше, чем в натуральных растениях», — добавил он.
Эти организмы также содержат полный аминокислотный профиль, витамины, неорганические соли, жиры и углеводы, что позволяет им частично заменять рыбную муку, соевые бобы, мясо и сухое обезжиренное молоко в различных применениях.
28:58
Китай, изменение климата и Эль-Ниньо: возникающий продовольственный, водный и энергетический кризис
Китай, изменение климата и Эль-Ниньо: возникающий продовольственный, водный и энергетический кризис
Исследовательская группа уже начала промышленные демонстрации, производя тысячи тонн этого белка на заводе. Конкретный партнер не разглашается.
Микробные белки богаты питательными веществами и не содержат аллергенов, обнаруженных в соевом белке, что делает их отличными источниками белка. Однако в настоящее время на рынке представлено лишь несколько продуктов.
Американская компания KnipBio использовала модифицированные штаммы для производства KnipBio Meal, высококачественного кормового белка, сравнимого с рыбной мукой, из метанола. Этот продукт получил одобрение безопасности от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).
В дальнейшем Ву сказал, что крайне важно, чтобы физиологические функции и пищевая ценность белка метанола были улучшены, а рынок функциональных белков, полученных из него, был расширен.
«Это может еще больше снизить производственные затраты и повысить ценность метанольного белка, способствуя его крупномасштабному производству», — сказал Ву в отчете Science and Technology Daily во вторник.
