Salotų chloroplastai gamina mėsos baltymą: myoglobinas

Įsivaizduokite, kad įkandate lapą, kuris švelniai kvepia kepta mėsa. Keista? Galbūt. Ar tai įmanoma? Mokslininkai tam artėja.

Londono Imperial College mokslininkai paėmė myoglobino geną, geležimi turtingą baltymą, suteikiantį mėsai raudoną spalvą ir daug skonio, ir įterpė jį į augalų chloroplastus per chloroplastų inžineriją. Jie pradėjo nuo tabako, vėliau tą patį triuką perkėlė į salotas. Technika naudojo genų šautuvą, kuris kiaulės myoglobino geną tiesiogiai pristatė į chloroplastus, fotosintezės variklius augalo ląstelėse. Chloroplastai vis dar išlaiko bakterinės kilmės pėdsakus, ir šis palikimas paverčia juos neįprastai geromis miniatiūrinėmis baltymų gamyklomis.

Inžinerinės salotos pagamino myoglobiną maždaug 0,08 procento sausosios masės. Tai mažiau nei gyvūnų raumenyse, bet tai dar ne visas vaizdas. Augalai žymiai efektyviau paverčia saulės šviesą, vandenį ir žemę valgoma mase nei gyvulininkystė. Kalbant apie baltymų derlių iš hektaro, skaičiai staiga atrodo kur kas mažiau vienpusiški.

Kodėl myoglobinas svarbus? Nes jis daro daugiau nei tik suteikia mėsai raudoną spalvą. Jis jungia hemo grupę, geležies turinčią molekulę, kuri prisideda prie sūrumo, aromato ir burnos pojūčio. Pridėję myoglobiną prie augalinio burgerio, jūs ne tik pakeičiate jo išvaizdą, bet ir keičiate aromatą, tekstūrą bei maistinės geležies kiekį. Pagal komandos analizę, augaluose pagamintas myoglobinas yra struktūriškai neatskiriamas nuo gyvūninio, todėl jis galėtų būti naudojamas kaip ingredientas skonio ir maistingumo gerinimui alternatyviuose baltymų produktuose.

Nebuvo viskas tobulai. Ankstyvieji bandymai parodė, kad augaluose pagamintas myoglobinas pririša hemo grupę mažiau efektyviai nei tas pats baltymas, pagamintas inžineriniuose mikrobuose. Kodėl taip vyksta, vis dar neaišku. Tai gali būti susiję su tuo, kaip chloroplastai sulanksto ir apdoroja baltymą, su ląstelės cheminėmis sąlygomis aplink hemo grupę arba su subtiliais posttransliaciniais pakeitimais, kuriuos augalai daro kitaip nei mikrobinės sistemos.

Yra aplinkosauginių argumentų už baltymų gamybą augaluose. Baltymų auginimas lapuose sunaudoja daug mažiau vandens ir išskiria mažiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų nei galvijų auginimas. Be to, įterpiant geną į chloroplastų DNR, o ne į augalo branduolį, tyrėjai sumažina vieną pagrindinių ekologinių rizikų, genų sklidimą per žiedadulkes, nes chloroplastų genai daugelyje kultūrų retai perduodami per žiedadulkes.

Tačiau visuomenės priėmimas išlieka sudėtingas iššūkis. Daugelis vartotojų skeptiškai žiūri į genetiškai modifikuotus maisto produktus, o mintis apie mėsos genus genetiškai modifikuotose salotose gali kai kuriuos sujaudinti. Tiek moksliniai sunkumai, tiek socialinis pasipriešinimas stovi tarp laboratorijos stalo ir prekybos centro lentynų.

Tai nėra stebuklingas sprendimas, bet tai išradingas naujas įrankis tvaraus baltymo paieškose.

Visas tyrimas paskelbtas žurnale Frontiers in Plant Science, o tolimesnis kelias reikalaus daugiau biocheminių tyrimų ir atvirų pokalbių su visuomene apie tai, ką norime matyti savo lėkštėse.