CRISPR‑Cas9 का उपयोग करके खाने योग्य मायसेलियम को जीन हैक करके मांस विकल्प बनाना

मांस को बदलने के लिए मशरूम मायसेलियम

हाल ही में कई प्रयास किए गए हैं कि प्रयोगशालाओं में मांस उगाया जाए ताकि मवेशी पालन के पर्यावरणीय और जलवायु प्रभावों को कम किया जा सके। हालांकि, अब तक इन प्रयासों को सीमित परिणाम मिले हैं, जिसका एक कारण कृत्रिम सेटअप में मांस उगाने की लागत और तकनीकी कठिनाइयाँ हैं।

एक विकल्प है पशु‑मुक्त मांस विकल्प बनाना। और इसे व्यावसायिक रूप से सफल बनाने के लिए, जितना यह मांस के स्वाद और बनावट के करीब होगा, उपभोक्ताओं को मनाना उतना ही आसान होगा।

अब तक, अधिकांश विकल्प पौधे‑आधारित रहे हैं, जैसे इम्पॉसिबल फूड्स बर्गर।

स्रोत: Save On Foods

हालाँकि, पौधे‑आधारित विकल्पों के साथ वास्तविक मांस की भावना और स्वाद को पूरी तरह दोहराना कठिन रहा है। शाकाहारी और वेगन रसोइये जानते हैं कि मशरूम अक्सर क्लासिक रेसिपियों में मांस का अच्छा विकल्प होते हैं।

और शोधकर्ता अब मशरूम को आनुवंशिक रूप से संशोधित करके उन्हें अधिक मांस जैसा बनाने पर विचार कर रहे हैं।

मायसेलियम को मांस जैसा स्वाद देने के लिए

स्थापित परंपराओं का उपयोग

कैलिफ़ोर्निया के बर्कले विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एशिया में सदियों से खाद्य उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले एक मशरूम/फफूंद पर ध्यान दिया है: Aspergillus oryzae, या कोजी फफूंद। यह एशियाई व्यंजनों के प्रमुख भागों जैसे मिसो, साके और सोया सॉस बनाने में मुख्य घटक है।

पहले, टीम ने Neurospora intermedia पर काम किया था, जो इंडोनेशिया में परम्परागत रूप से ऑनकम नामक मुख्य भोजन बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। उन्होंने इसे एक पूरी नई डिश बनाने के लिए इस्तेमाल किया:

“हमने केवल तीन सामग्री – चावल, पानी और फफूंद – के साथ एक प्रक्रिया विकसित की, जिससे एक सुंदर, चमकीला नारंगी‑रंग का दलिया तैयार किया”

फंगस के मायसेलियम का उपयोग मांस की तुलना में कई लाभ ला सकता है। अधिकांश फंगस पौधों और मांस दोनों से अधिक स्वस्थ भोजन हैं, जो कैंसर रोकथाम, हृदय‑संबंधी रोग, चयापचय विकार आदि पर सकारात्मक प्रभाव डालते हैं।

वे जैविक पदार्थ को खाने योग्य भोजन में बदलने में भी बहुत कुशल हैं, जिसमें कृषि अपशिष्ट, लकड़ी आदि शामिल हैं।

अंत में, पौधे‑आधारित विकल्पों के विपरीत, मायसेलियम को सीधे मांस‑जैसे पैटी में बदला जा सकता है, बिना विस्तृत प्रसंस्करण, प्रोटीन शुद्धिकरण या अतिरिक्त सामग्री के। इसके बजाय, केवल आवश्यक प्रक्रिया बायोमास से अतिरिक्त तरल को निकालना है, फिर पीसकर पकाना।

नवीन खाद्य बनाने के लिए CRISPR का उपयोग

अब तक CRISPR-Cas9 मुख्यतः जीन थेरेपी के संदर्भ में चर्चा की गई है, जिसमें पहला उपचार 2023 के अंत में स्वीकृत हुआ, जिसे हमने अपने लेख “Sickle Cell Disease Gene Therapies Approved by FDA Highlighting Potential of CRISPR/Cas9 Technologies” में चर्चा की थी।

CRISPR का उपयोग कई अन्य अनुप्रयोगों में किया जा सकता है जिनमें किसी जीव के जीनोमिक संरचना को जोड़ना या संशोधित करना आवश्यक होता है। बर्कले में जय केसलिंग की टीम ने कोजी फफूंद में कई जीन संशोधन करने शुरू किए, CRISPR‑Cas9 का उपयोग करके, ताकि इसका स्वाद वास्तविक मांस जैसा हो:

• उन्होंने फफूंद को हेमा नामक अणु की बड़ी मात्रा उत्पन्न करने के लिए प्रेरित किया (हीमोग्लोबिन की तरह), जो मांस को उसका रंग और स्वाद देता है।
• फिर उन्होंने एर्गोथियोनीन का उत्पादन जोड़ा, जो केवल फंगस में पाया जाने वाला एंटीऑक्सिडेंट है और हृदय‑स्वास्थ्य लाभों से जुड़ा है।

स्रोत: Nature.com

इससे लाल रंग के फंगस प्राप्त हुए, जिन्हें पानी की मात्रा कम करने के बाद बर्गर पैटी के रूप में आकार दिया जा सकता है और उसी तरह तला जा सकता है।

स्रोत: Nature.com

खाद्य योग्य मायसेलियम CRISPR टूलकिट को वैज्ञानिक पत्र “Edible mycelium bioengineered for enhanced nutritional value and sensory appeal using a modular synthetic biology toolkit” में विस्तृत रूप से वर्णित किया गया है, जो Nature Communication में प्रकाशित हुआ।

इसमें, उन्होंने बताया कि संशोधित कोजी फफूंद में “फंगस मायसेलियम में अंतःकोशिकीय हेमा के सबसे उच्च स्तर हैं और फिलामेंटस फंगस में हेमा बायोसिंथेसिस इंजीनियरिंग का एक दुर्लभ उदाहरण है।”

मायसेलियम‑आधारित मांस बनाने के अगले कदम

इच्छित परिणामों के करीब होने के बावजूद, कोजी फफूंद पैटी अभी तक पूरी तरह परिपूर्ण नहीं है। शोधकर्ता पहले ही अगले कदमों पर विचार कर रहे हैं ताकि इसे मांस के और अधिक समान बनाया जा सके:

• बनावट में सुधार, मायसेलियम फाइबर को लंबा करके ताकि खाने पर यह अधिक मांस‑जैसी अनुभूति दे।
• लिपिड संरचना में सुधार, ताकि यह स्वास्थ्य के लिए बेहतर और मुंह में अधिक सुखद हो।
• परम्परागत औषधीय मशरूम जैसे रीशी, शिटाके, लायन‑स मेन, मैटाके आदि के स्वास्थ्य लाभों के लिए आवश्यक कार्यात्मक घटकों को और जोड़ना या उनकी सांद्रता बढ़ाना।

इस शोध के लिए विकसित किया गया CRISPR टूलकिट अन्य खाने योग्य मशरूम पर भी लागू किया जा सकता है, जहाँ ऐसे मशरूम अधिक विदेशी या औद्योगिक प्रजातियों की तुलना में पसंद किए जाते हैं, क्योंकि उनका मानव द्वारा लंबे समय से सेवन किया जाता है और उनका रासायनिक, पोषणात्मक और सुरक्षा प्रोफ़ाइल ज्ञात है।

मायसेलियम‑आधारित मांस विकल्प बेचने वाली कंपनियां

1. Eat Meati

यह कंपनी गैर‑जीन‑संशोधित मायसेलियम का उपयोग करके मायसेलियम‑आधारित मांस विकल्प बनाती है।

स्रोत: Meati

वे MushroomRoot (N. crassa मायसेलियम) का उपयोग करते हैं, जो प्राकृतिक रूप से जंगल की आग के बाद बचे जलते हुए क्षेत्रों में पाया जाता है। बर्कले में विकसित किया गया CRISPR‑Cas9 टूलकिट संभवतः N. crassa मायसेलियम को संशोधित करने के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है।

2. Untamed Feast

यह मशरूम‑केन्द्रित कंपनी मुख्यतः मशरूम एक्सट्रैक्ट, सूखे मशरूम और तैयार भोजन बेचती है, जिसमें मशरूम विभिन्न प्रकार के होते हैं जैसे मोरेल, पोर्सिनी, शैंटरेल और चागा।

स्रोत: Untamed Feast

यह “Mushroom Meat” भी बेच रहा है, जो बर्गर के लिए एक मांस विकल्प है और यह जंगली मशरूम (पोर्सिनी, बॉलेट्स, शिटाके, ऑयस्टर, एगारिकस, चागा) के मिश्रण के साथ सोयाबीन प्रोटीन, चावल का आटा, समुद्री शैवाल और कॉर्नस्टार्च से बना है।

3. Prime Roots

यह कंपनी पहले से ही कोजी फफूंद का उपयोग करके मांस‑जैसे उत्पाद बनाती है, जिसमें डेली मीट, चारक्यूटरी (सलामी, पेपरॉनी, पिज़्ज़ा‑स्टाइल पेपरॉनी, एप्पल‑सेज और ब्लैक ट्रफल पटे, और फ़ोए ग्रास टॉर्चन) और बेकन शामिल हैं।

स्रोत: Prime Roots

चूंकि कंपनी पहले से ही कोजी फफूंद का उपयोग मांस विकल्प बनाने में करती है, यह स्पष्ट है कि बर्कले का शोध उनके उत्पादों पर सीधे लागू हो सकता है और कंपनी के लिए अगला कदम दर्शाता है।

यह या तो सीधे सहयोग के माध्यम से या R&D को दोहराकर और इसे उनके अपने कोजी फफूंद स्ट्रेन्स और उत्पादन प्रक्रियाओं के अनुसार अनुकूलित करके किया जा सकता है।

निष्कर्ष

स्वस्थ मांस‑जैसे वैकल्पिक खाद्य जो कम संसाधनों की आवश्यकता रखते हैं लेकिन समान स्वाद प्रदान करते हैं, यदि उनकी खेती की आर्थिकता समझ में आती है तो बड़े व्यवसाय में बदलने की संभावना है। पौधे‑आधारित और लैब‑उगाए गए मांस अच्छे विकल्प हैं, लेकिन क्रमशः जटिल प्रसंस्करण और उच्च‑लागत संरचना की बाधाओं का सामना करते हैं।

इसके विपरीत, फंगस मायसेलियम प्रयोगशाला और औद्योगिक परिस्थितियों में अच्छी तरह बढ़ता है और हजारों वर्षों से कई किण्वन प्रक्रियाओं में आटा, बीयर, साके, मिसो, सोया सॉस आदि बनाने में उपयोग किया गया है।

CRISPR जैसे नए जीन अभियांत्रिकी उपकरणों के उदय के साथ, अब यह वास्तविकता बन गई है कि मायसेलियम अगले कुछ वर्षों में बनावट, स्वाद, रंग आदि में “वास्तविक” मांस के बराबर हो सकता है।

ग्राउंड बीफ़ के समान स्वाद के अलावा, फंगस‑आधारित मांस उत्पाद संभवतः बहुत अधिक स्वास्थ्यवर्धक होगा, जो उपभोक्ताओं के आहार में एंटीऑक्सिडेंट्स और अन्य स्वास्थ्य‑प्रोमोशन अणुओं के उच्च स्तर लाता है।

अंत में, ऐसी खेती विधियां कृषि अपशिष्ट को पुनर्चक्रित करने, शहरी फार्मों जैसे सीमित स्थान वाले क्षेत्रों में भोजन उगाने, या यहाँ तक कि चंद्रमा और मंगल पर स्थायी बस्तियों में रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों को खिलाने में बहुत उपयोगी होंगी (जिसे हमने “Space Food – How Will We Feed Humanity’s Next Wave of Pioneers?” में चर्चा की थी)।