Paggamit ng CRISPR-Cas9 upang I-genhack ang Kain na Mycelium Bilang Kapalit ng Karne

Mycelium ng Kabute Para Palitan ang Karne

Many recent efforts have been made to cultivate meat in labs to reduce the ecological and climate consequences of raising cattle. However, these efforts have so far been met with limited results, partly due to the costs and technical difficulties of growing meat in an artificial setup.

Maraming kamakailang pagsisikap ang ginawa upang magpalago ng karne sa mga laboratoryo upang mabawasan ang ekolohikal at pangklimang epekto ng pagpapalaki ng mga baka. Gayunpaman, ang mga pagsisikap na ito ay hanggang ngayon ay nagbunga lamang ng limitadong resulta, bahagyang dahil sa gastos at teknikal na kahirapan ng paglago ng karne sa artipisyal na kapaligiran.

Isang alternatibo ay ang paglikha ng kapalit ng karne na walang hayop. At para magtagumpay ito sa komersyo, kung mas kahawig ng karne ang lasa at tekstura, mas madali itong makumbinsi ang mga mamimili.

Sa ngayon, karamihan sa mga kapalit ay batay sa halaman, tulad ng mga burger ng Impossible Foods.

Pinagmulan: Save On Foods

Gayunpaman, naging mahirap na ganap na tularan ang pakiramdam at lasa ng tunay na karne gamit ang mga alternatibong batay sa halaman. Alam ng mga vegetarian at vegan na mga kusinero na madalas na mahusay na kapalit ng karne ang mga kabute sa mga klasikong resipe.

At ngayon ay sinusuri ng mga mananaliksik ang pag-genetically modify ng mga kabute upang gawing mas kahawig ng karne.

Pagpapalasa ng Mycelium na Kahawig ng Karne

Paggamit ng Itinatag na Tradisyon

Ang mga mananaliksik sa University of Berkeley, California ay tumingin sa isang kabute/hugis na ginagamit na sa loob ng maraming siglo sa paggawa ng pagkain sa Asya: Aspergillus oryzae, o ang koji mold. Ito ay pangunahing sangkap sa paggawa ng mahahalagang bahagi ng lutuing Asyano tulad ng miso, sake, at toyo.

Dati na, ang koponan ay nagtrabaho na sa Neurospora intermedia, isang halamang-singaw na tradisyonal na ginagamit sa Indonesia upang gumawa ng pangunahing pagkain na tinatawag na oncom. Ginamit nila ito upang lumikha ng isang ganap na bagong putahe:

“Nabuo namin ang isang proseso na may tatlong sangkap lamang – bigas, tubig, at halamang fungus – upang makagawa ng isang maganda, kapansin-pansing orange na lugaw”

Ang paggamit ng mycelium ng mga halamang halamang fungus ay maaaring magdala ng maraming benepisyo kumpara sa karne. Karamihan sa mga halamang fungus ay mas masustansyang pagkain kaysa sa parehong halaman at karne, na may positibong epekto sa pag-iwas sa kanser, mga sakit sa puso, metabolic na mga disorder, atbp.

Sila rin ay napakaepektibo sa pag-convert ng organikong materyal tungo sa kakainin, kabilang ang mga basura mula sa agrikultura, kahoy, atbp.

Sa huli, taliwas sa mga kapalit na batay sa halaman, ang mycelium ay maaaring direktang gawing mga patty na kahawig ng karne nang hindi kailangan ng masalimuot na pagproseso, paglilinis ng protina, o pagdaragdag ng sangkap. Sa halip, ang tanging pagproseso na kailangan ay ang pagtanggal ng labis na likido mula sa biomass bago ito gilingin at lutuin.

Paggamit ng CRISPR upang Lumikha ng Bagong Pagkain

CRISPR-Cas9 ay kadalasang tinalakay sa konteksto ng gene therapy, kung saan ang unang paggamot ay inaprubahan noong katapusan ng 2023, isang bagay na tinalakay namin sa aming artikulong “Sickle Cell Disease Gene Therapies Approved by FDA Highlighting Potential of CRISPR/Cas9 Technologies”.

Maaaring gamitin ang CRISPR para sa maraming iba pang aplikasyon na nangangailangan ng pagdaragdag o pagbabago ng genetic makeup ng isang organismo. Ang koponan ni Jay Keasling sa Berkeley ay nagsimulang magsagawa ng serye ng mga genetic modification sa koji mold, gamit ang CRISPR-Cas9, upang gawing lasa nito ang tunay na karne:

• Pinagawa nila ang mold na mag-produce ng malaking dami ng molekulang tinatawag na heme (katulad ng sa HEMoglobin), na nagbibigay sa karne ng kulay at lasa.
• Pagkatapos ay idinagdag nila ang produksyon ng ergothioneine, isang antioxidant na matatagpuan lamang sa mga halamang fungus na nauugnay sa mga benepisyo sa kalusugan ng cardiovascular system.

Pinagmulan: Nature.com

Nagdulot ito ng pulang mga halamang fungus, na kapag tinanggal ang ilan sa tubig ay maaaring hubugin bilang isang burger patty at iprito sa parehong paraan.

Pinagmulan: Nature.com

Ang nakakain na mycelium CRISPR toolkit ay detalyadong inilalarawan sa siyentipikong papel na “Edible mycelium bioengineered for enhanced nutritional value and sensory appeal using a modular synthetic biology toolkit” na inilathala sa Nature Communication.

Dito, inilalarawan nila na ang binagong koji mold ay may “pinakamataas na antas ng intracellular heme sa fungal mycelium at isang bihirang halimbawa ng heme biosynthesis engineering sa filamentous fungi”.

Susunod na Hakbang upang Gawing Mycelium-Based na Karne

Bagaman malapit na sa ninanais na resulta, ang patty ng koji mold ay hindi pa perpekto. Ang mga mananaliksik ay nagsusuri na ng mga susunod na hakbang upang gawing mas kahawig pa ng karne ito:

• Pagpapabuti ng tekstura, sa pamamagitan ng pagpapahaba ng hibla ng mycelium upang magkaroon ito ng mas kahawig na pakiramdam ng karne kapag kinakain.
• Pagpapabuti ng komposisyon ng lipid, upang maging mas malusog at mas kaaya-ayang lasa sa bibig.
• Karagdagang pagdaragdag o pagpapataas ng konsentrasyon ng mga functional na sangkap na susi sa mga benepisyo sa kalusugan ng mga medicinal mushrooms na ginagamit sa tradisyunal na medisina, tulad ng reishi, shiitake, lion’s mane, maitake, atbp.

Ang CRISPR toolkit na binuo para sa pananaliksik na ito ay maaari ring ilapat sa iba pang nakakain na kabute, kung saan mas kanais-nais ang mga ganitong kabute kaysa sa mas eksotikong o industriyal na species, dahil mayroon silang mahabang kasaysayan ng pagkonsumo ng tao at kilalang kemikal, nutrisyon, at profile ng kaligtasan.

Mga Kumpanyang Nagbebenta ng Mycelium-Based na Kapalit ng Karne

1. Eat Meati

Gumagamit ang kumpanya ng hindi genetically modified na mycelium upang lumikha ng mycelium-based na kapalit ng karne.

Pinagmulan: Meati

Gumagamit sila ng MushroomRoot (N. crassa mycelium), na matatagpuan sa kalikasan sa mga nasunog na lugar na iniwan matapos ang mga kagubatan. Ang CRISPR-Cas9 toolkit na binuo sa Berkeley ay malamang na maangkop upang baguhin din ang N. crassa mycelium.

2. Untamed Feast

Ang kumpanyang nakatuon sa kabute ay karamihan nagbebenta ng mushroom extract, tuyong kabute, at mga handang pagkain na may kabute tulad ng morels, porcini, chanterelle, at Chaga.

Pinagmulan: Untamed Feast

Nagbebenta rin ito ng “Mushroom Meat”, isang kapalit ng karne para sa mga burger na batay sa halo ng mga ligaw na kabute (porcini, boletes, shiitake, oyster, agaricus, chaga) pati na rin ng soy protein, rice flour, seaweed, at cornstarch.

3. Prime Roots

Ang kumpanyang ito ay gumagamit na ng koji mold upang gumawa ng mga produktong kahawig ng karne, kabilang ang deli meats, charcuterie (salami, pepperoni, pizza-style pepperoni, apple-sage at black truffle patês, at foie gras torchon) at bacon.

Pinagmulan: Prime Roots

Dahil ginagamit na ng kumpanya ang koji mold para sa paggawa ng mga kapalit ng karne, malinaw na ang pananaliksik ng Berkeley ay maaaring magkaroon ng direktang aplikasyon sa kanilang mga produkto at magsilbing susunod na hakbang para sa kumpanya.

Maaaring gawin ito sa pamamagitan ng direktang kolaborasyon o sa pamamagitan ng pag-ulit ng R&D at pag-aangkop nito sa kanilang sariling mga strain ng koji mold at mga proseso ng paggawa.

Konklusyon

Ang mga malusog na alternatibong pagkain na kahawig ng karne na nangangailangan ng mas kaunting mapagkukunan ngunit nagbibigay ng parehong lasa ay malamang na maging isang malaking negosyo kung ang ekonomiya ng kanilang pagsasaka ay may katwiran. Ang mga plant-based at lab-grown na karne ay magagandang opsyon ngunit humaharap sa kani-kanilang mga hamon ng masalimuot na pagproseso at mataas na gastos.

Sa kabilang banda, ang mycelium ng fungi ay lumalaki nang maayos sa mga laboratoryo at industriyal na kondisyon at ginamit na sa libu-libong taon sa maraming proseso ng fermentasyon upang gumawa ng dough, beer, sake, miso, toyo, atbp.

Sa pag-usbong ng mga bagong kasangkapan sa genetic engineering tulad ng CRISPR, realistiko na ngayong asahan na maabot ng mycelium ang pagkakapantay-pantay sa “tunay” na karne sa tekstura, lasa, kulay, atbp. sa susunod na ilang taon.

Bukod sa pagkakatulad ng lasa sa giniling na baka, ang produktong karne batay sa fungi ay malamang na mas malusog, na nagdadala ng mataas na antas ng antioxidants at iba pang mga molekulang nagtataguyod ng kalusugan sa diyeta ng mga konsyumer.

Sa huli, ang mga pamamaraang ito ng pagsasaka ay magiging napaka-kapaki-pakinabang upang i-recycle ang mga basura sa pagsasaka, magtanim ng pagkain sa mga lugar na may limitadong espasyo tulad ng mga urban farm, o kahit upang pakainin ang mga astronaut na nakatira sa permanenteng mga pamayanan sa Buwan at Mars (isang bagay na tinalakay namin sa “Space Food – How Will We Feed Humanity’s Next Wave of Pioneers?”).