CRISPR-Cas9 ile Yenilebilir Miselyumu Et İkamesi Haline Getirmek

Mantar Miselyumu Et Yerine Kullanmak

Son zamanlarda, sığır yetiştirmenin ekolojik ve iklim etkilerini azaltmak amacıyla laboratuvarlarda et üretimi için birçok çaba gösterildi. Ancak, bu çabalar maliyetler ve yapay ortamda et yetiştirmenin teknik zorlukları nedeniyle sınırlı sonuçlar verdi.

Alternatif olarak hayvansız bir et ikamesi yaratmak mümkündür. Bunun ticari olarak başarılı olabilmesi için tadı ve dokusu ne kadar ete benzer olursa, tüketicileri ikna etmek o kadar kolay olur.

Şu ana kadar, çoğu ikame ürün bitki temelli olmuştur; örneğin Impossible Foods burgerleri gibi.

Kaynak: Save On Foods

Bununla birlikte, bitki temelli alternatiflerle gerçek etin hissini ve tadını tam olarak taklit etmek zor olmuştur. Vejetaryen ve vegan aşçılar, mantarların klasik tariflerde sık sık iyi bir et ikamesi olduğunu bilir.

Araştırmacılar şimdi mantarları genetik olarak değiştirerek daha çok et benzeri hâle getirmeyi inceliyor.

Miselyumu Et Tadına Benzer Hale Getirmek

Yerleşik Geleneklerden Yararlanmak

Kaliforniya, Berkeley Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Asya’da yüzyıllardır gıda üretiminde kullanılan bir mantar/küf olan Aspergillus oryzae’yi (koji küfü) incelediler. Bu, miso, sake ve soya sosu gibi Asya mutfağının temel bileşenlerini üretmede ana maddedir.

Daha önce ekip, Endonezya’da oncom adı verilen temel gıdayı üretmek için geleneksel olarak kullanılan Neurospora intermedia adlı mantarla çalışmıştı. Bunu tamamen yeni bir yemek yaratmak için kullandılar:

 “Sadece üç bileşen – pirinç, su ve mantar – kullanarak güzel, çarpıcı turuncu renkli bir lapası üretmek için bir süreç geliştirdik”

Mantarların miselyumunu kullanmak, ete kıyasla birçok avantaj sağlayabilir. Çoğu mantar, hem bitkilerden hem de ettan daha sağlıklı bir gıdadır ve kanser önleme, kardiyovasküler hastalıklar, metabolik bozukluklar gibi olumlu etkileri vardır.

Ayrıca organik maddeleri yenilebilir gıdaya, tarımsal atıklar, odun gibi kaynaklardan dönüştürmede çok verimlidirler.

Son olarak, bitki temelli ikamelere kıyasla, miselyum doğrudan et benzeri köftelere dönüştürülebilir; kapsamlı işleme, protein saflaştırma veya ek bileşen eklemeye gerek yoktur. Bunun yerine, tek işlem biyokütleden fazla sıvıyı çıkarmak, ardından öğütüp pişirmektir.

CRISPR Kullanarak Yeni Gıdalar Oluşturmak

CRISPR-Cas9 şu ana kadar çoğunlukla gen terapisi bağlamında tartışıldı; ilk tedavi 2023 sonunda onaylandı, bu konuyu Sıkı Hücre Hastalığı Gen Tedavileri FDA Tarafından Onaylandı ve CRISPR/Cas9 Teknolojilerinin Potansiyelini Vurguluyor adlı makalemizde ele almıştık.

CRISPR, bir organizmanın genetik yapısını ekleme veya değiştirme gerektiren birçok başka uygulama için de kullanılabilir. Berkeley’deki Jay Keasling ekibi, koji küfünü gerçek ete benzer bir tat vermek için CRISPR-Cas9 kullanarak bir dizi genetik değişiklik yapmaya başladı:

• Küfü, hemoglobin gibi, ete renk ve lezzet veren heme adlı bir molekülü büyük miktarda üretmesi için programladılar.
• Ardından, sadece mantarlarda bulunan ve kardiyovasküler sağlık faydalarıyla ilişkilendirilen bir antioksidan olan ergothioneine üretimini eklediler.

Kaynak: Nature.com

Bu, kırmızımsı mantarlar ortaya çıkardı; su içeriği bir kısmı çıkarıldığında bir burger köftesi şeklinde şekillendirilebilir ve aynı şekilde kızartılabilir.

Kaynak: Nature.com

Yenilebilir miselyum CRISPR araç takımı, Nature Communication’da yayımlanan Modüler sentetik biyoloji araç takımı kullanılarak besinsel değeri ve duyusal çekiciliği artırılmış yenilebilir miselyum biyomühendisliği bilimsel makalesinde ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Bu çalışmada, modifiye edilmiş koji küfünün “mantar miselyumunda en yüksek hücre içi heme seviyelerine ve filamentöz mantarlarda heme biyosentezi mühendisliğinin nadir bir örneğine” sahip olduğu belirtiliyor.

Miselyum Tabanlı Et İçin Bir Sonraki Adım

Hedeflenen sonuçlara yakın olmasına rağmen, koji küfü köftesi henüz mükemmel değil. Araştırmacılar, onu ete daha da benzer hâle getirmek için sonraki adımları inceliyorlar:

• Doku iyileştirmesi, miselyum liflerini uzatarak yediğinde daha et benzeri bir his vermesini sağlamak.
• Lipid bileşiminin iyileştirilmesi, böylece hem daha sağlıklı hem de ağızda daha hoş bir tat elde edilmesi.
• Geleneksel tıpta kullanılan reishi, shiitake, aslan yelesi, maitake gibi tıbbi mantarların sağlık faydaları için anahtar olan fonksiyonel bileşenlerin eklenmesi veya konsantrasyonunun artırılması.

Bu araştırma için geliştirilen CRISPR araç takımı, diğer yenilebilir mantarlara da uygulanabilir; bu mantarlar, uzun bir insan tüketim geçmişi ve bilinen kimyasal, besinsel ve güvenlik profiline sahip oldukları için daha egzotik veya endüstriyel türlere tercih edilir.

Miselyum Tabanlı Et İkamesi Üreten Şirketler

1. Eat Meati

Şirket, genetik olarak değiştirilmemiş miselyumu kullanarak miselyum tabanlı et ikamesi üretmektedir.

Kaynak: Meati

Doğal olarak orman yangınlarının ardından kalan yanmış alanlarda bulunan MushroomRoot (N. crassa miselyumu) kullanıyorlar. Berkeley’de geliştirilen CRISPR-Cas9 araç takımı, N. crassa miselyumunu da modifiye etmek için uyarlanabilir.

2. Untamed Feast

Bu mantar odaklı şirket, çoğunlukla mantar özütü, kurutulmuş mantar ve mantar çeşitliliği (morel, porcini, chanterelle ve Chaga gibi) içeren hazır yemekler satmaktadır.

Kaynak: Untamed Feast

Ayrıca “Mushroom Meat” adlı bir ürün satıyor; bu, yabani mantarların (porcini, bolet, shiitake, istiridye, agaricus, chaga) karışımı ile soya proteini, pirinç unu, deniz yosunu ve mısır nişastası içeren bir burger ikamesidir.

3. Prime Roots

Bu şirket, zaten koji küfünü kullanarak şarküteri ürünleri, salam, pepperoni, pizza tarzı pepperoni, elma adaçayı ve siyah trüf pâtéleri, foie gras torchon ve bacon gibi et benzeri ürünler üretmektedir.

Kaynak: Prime Roots

Şirketin zaten koji küfünü et ikameleri üretmek için kullandığını göz önüne alırsak, Berkeley araştırmasının ürünlerine doğrudan uygulanabileceği ve şirket için bir sonraki adımı temsil ettiği açıktır.

Bu, doğrudan iş birliği yoluyla ya da AR&G’yi yeniden oluşturarak kendi koji küfü suşlarına ve üretim süreçlerine uyarlayarak yapılabilir.

Sonuç

Daha az kaynak gerektiren ancak aynı tadı sunan sağlıklı et benzeri alternatif gıdalar, yetiştirme ekonomileri mantıklıysa büyük bir iş haline gelebilir. Bitki temelli ve laboratuvar ortamında üretilen etler iyi seçeneklerdir; ancak sırasıyla karmaşık işleme ve yüksek maliyet yapısı gibi engellerle karşı karşıyadır.

Buna karşılık, mantar miselyumu laboratuvar ve endüstriyel koşullarda iyi büyür ve binlerce yıldır hamur, bira, sake, miso, soya sosu vb. birçok fermantasyon sürecinde kullanılmıştır.

CRISPR gibi yeni genetik mühendislik araçlarının ortaya çıkmasıyla, miselyumun önümüzdeki birkaç yıl içinde doku, lezzet, renk vb. açısından “gerçek” etle eşdeğer hâle gelmesi artık gerçekçi bir beklentidir.

Kıyma gibi aynı tadı vermesinin yanı sıra, mantar temelli bir et ürünü çok daha sağlıklı olma ihtimali taşır; tüketicilerin diyetine yüksek seviyelerde antioksidan ve diğer sağlık destekleyici moleküller getirir.

Son olarak, bu yetiştirme yöntemleri tarım atıklarını geri dönüştürmek, kentsel çiftlikler gibi sınırlı alana sahip bölgelerde gıda üretmek ya da Ay ve Mars’ta kalıcı yerleşimlerde yaşayan astronotları beslemek için çok faydalı olacaktır (bu konuyu Uzay Gıdası – İnsanlığın Bir Sonraki Dalga Pionerlerini Nasıl Besleyeceğiz? adlı makalemizde tartıştık).