一项发表于11月19日《生物技术趋势》的最新研究报告称，科学家利用基因编辑工具CRISPR提高了真菌蛋白质生成的效率，同时将该生产过程的环境足迹降低了多达61%——而且这些过程并未引入外来DNA。这种改良真菌具有肉类般的味道，比其起源的自然菌株更容易消化。
“中国无锡江南大学通讯作者刘小说：”人们普遍对更好、更可持续的蛋白质需求。“”我们通过调整基因，成功让真菌不仅更有营养，也更环保。”
可持续蛋白质与替代品的需求
畜牧业约占全球温室气体排放的14%。它还需要大量土地和淡水资源，而这些资源正因气候变化和人类活动而日益紧张。正因这些挑战，酵母和真菌中的微生物蛋白被视为肉类的有前景替代品而受到关注。
在迄今为止研究的众多分枝蛋白来源中，真菌Fusarium venenatum因其天然风味和质地与肉类极为相似而成为重要选择。该真菌已获英国、中国和美国等多个地区的批准食用。
为什么需要改进的 Fusarium venenatum
即便有其优势，镰刀菌的细胞壁较厚，限制了人类消化的能力。制作它同样非常耗费资源。即使是适量的分枝菌蛋白种植也需要大量投入，孢子必须在装满富糖原料和添加营养物质（如硫酸铵）的大型金属罐中培养。
刘和同事们希望确定CRISPR是否能使这种真菌更容易消化、更高效地生长，同时避免外来DNA被引入生物体。
提升效率的关键基因编辑
为了探索这一方法，研究人员切除了两个与几丁酸合酶和丙酮酸脱羧酶相关的基因。去除几丁素合酶基因后，细胞壁变薄，使内部蛋白质更容易被消化。丙酮酸脱羧酶基因的缺失微调了真菌的代谢，减少了蛋白质生成所需的营养量。
他们的分析显示，被命名为FCPD的改良品株，在产生相同蛋白质量时，使用了44%的糖分，且速度快了88%。
江南大学第一作者吴晓辉说：“很多人认为种植分枝蛋白更可持续，但没人真正考虑过如何减少整个生产过程对环境的影响，尤其是与其他替代蛋白产品相比时。”
生命周期足迹与全球比较
随后，团队评估了FCPD在其整个生命周期中的环境足迹，从实验室孢子到灭活类肉类产品，均以工业规模进行。他们模拟了六个能源体系不同的国家的生产情况，其中包括主要依赖可再生能源的芬兰和更依赖煤炭的中国。在所有情形下，FCPD对环境的影响都低于传统的Fusarium venenatum。在整个生命周期内，FCPD的生产可将温室气体排放减少多达60%。
FCPD与动物蛋白的比较
研究人员还比较了FCPD生产与饲养动物为食用的影响。与中国的鸡只生产相比，FCPD所需土地减少了70%，淡水污染潜力降低了78%。
刘说：“像这样的基因编辑食品可以满足不断增长的食物需求，而无需承担传统农业的环境成本。”
该工作得到了中国重点研发项目、江苏合成生物学基础研究中心、江苏省自然科学基金会和江苏省研究生科研与实践创新计划的支持。
原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251121082049.htm
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