Các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển thành công một loại nấm biến đổi gen giàu protein, có vị và kết cấu giống thịt, nhưng sử dụng ít hơn 70% diện tích đất so với chăn nuôi truyền thống. Loại nấm này được kỳ vọng định hình tương lai của thực phẩm bền vững.
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Giang Nam (Vô Tích, Trung Quốc) công bố phát hiện vào ngày 19/11, sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR để cải thiện Fusarium venenatum — một nguồn mycoprotein phổ biến.
Chủng nấm mới, đặt tên FCPD, được thiết kế không cần bổ sung DNA ngoại lai, có thành tế bào mỏng hơn, dễ tiêu hóa hơn và hiệu quả sản xuất cao hơn nhiều so với chủng ban đầu.
Kết quả phân tích cho thấy sự gia tăng 32,9% chỉ số axit amin thiết yếu (EAAI) thông qua việc cắt bỏ có mục tiêu các con đường trao đổi chất cạnh tranh và điều chỉnh quá trình trao đổi chất hoặc sinh tổng hợp axit amin. FCPD đạt được mức giảm 44,3% lượng chất nền tiêu thụ trong khi cải thiện tỷ lệ sản xuất protein thực vật lên 88,4% so với các chủng nấm hoang dã.
Theo Giáo sư Tiểu Lục, tác giả chính nghiên cứu, “Chúng tôi đã tạo ra một loại nấm không chỉ giàu dinh dưỡng hơn mà còn thân thiện với môi trường hơn thông qua điều chỉnh gen.”
Dự kiến dân số toàn cầu đạt 9,8 tỷ người vào năm 2050, thúc đẩy nhu cầu tìm kiếm các phương pháp sản xuất thực phẩm bền vững. Ngành chăn nuôi hiện đóng góp khoảng 14% tổng lượng khí thải nhà kính toàn cầu, đồng thời tiêu tốn diện tích đất và lượng nước lớn, những nguồn tài nguyên ngày càng khan hiếm.
Trong bối cảnh này, protein vi sinh vật từ nấm men và nấm trở thành lựa chọn thay thế bền vững, đặc biệt Fusarium venenatum nổi tiếng với hương vị và kết cấu tự nhiên giống thịt, đã được phê duyệt sử dụng tại Anh, Trung Quốc và Mỹ.
Trước đây, thành tế bào dày của nấm Fusarium gây khó khăn trong tiêu hóa, đồng thời việc sản xuất cần nhiều nguồn lực. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng CRISPR để xóa hai gen quan trọng: gen tổng hợp chitin giúp làm mỏng thành tế bào, và gen pyruvate decarboxylase tối ưu hóa trao đổi chất, nhờ đó protein dễ hấp thụ và cần ít chất dinh dưỡng hơn.
Các thử nghiệm cho thấy FCPD cần ít hơn 44% đường để sản xuất cùng lượng protein, đồng thời đạt hiệu quả nhanh hơn 88% so với chủng gốc. Theo Xiaohui Wu, đồng tác giả nghiên cứu, “Nhiều người cho rằng mycoprotein bền vững, nhưng ít ai xem xét toàn bộ vòng đời sản xuất. FCPD giảm lượng khí thải nhà kính tới 60%, bất kể được sản xuất ở Phần Lan hay Trung Quốc.”
Việc nuôi nấm FCPD thay thế thịt gà tại Trung Quốc tiết kiệm đến 70% diện tích đất và giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngọt lên đến 78%. Liu nhận định, thực phẩm chỉnh sửa gen có thể “đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng mà không gây thiệt hại môi trường như phương pháp canh tác truyền thống.”
Nếu được áp dụng rộng rãi, loại nấm giàu protein này có thể trở thành một giải pháp thực phẩm bền vững, góp phần thúc đẩy an ninh lương thực và giảm tác động môi trường trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
