Дослідження фінських науковців вказує, що отримання яєчного білка овальбуміну з допомогою модифікованих мікроорганізмів має менший негативний вплив на довкілля, у порівнянні з добуванням білка із курячих яєць, особливо при його поєднанні з низьковуглецевими джерелами енергії. Зокрема, біотехнологія має менший внесок у глобальне потепління та потребує менше землі, йдеться у статті журналу Nature Food.
Вироблений грибами збитий яєчний білок. VTT Technical Research Centre of Finland
Для чого мікроби виробляють білок курячого яйця?
Яєчний білок є однією із найважливіших та найпоширеніших добавок у харчовій промисловості. Але для його отримання потрібно розводити, вирощувати та доглядати за великою кількістю курей. Це означає, що використовується значна кількість води, розширюються території під ведення сільського господарства, загрожуючи природним середовищам, а також виділяється багато парникових газів. А зважаючи на те, що населення Землі зростає, можна очікувати на збільшення масштабів розведення курей, що матиме ще більший негативний вплив на довкілля. Окрім екологічних проблем, інтенсивне птахівництво загрожує частішими спалахами інфекцій, які можуть передаватися від свійських птахів до людей, наприклад, пташиного грипу.
Відмова від яєчного білка не є виходом, тому наука працює над розробленням альтернатив. Нею може стати використання генномодифікованих мікробів, що їх змусили виробляти білок курячого яйця — овальбумін — внесенням відповідного гену в геном. Приміром, подібне вже здійснювали із кишковою паличкою (Escherichia coli) та мікроскопічними грибами Trichoderma reesei. Однак переходити до виробництва в промислових масштабах мікробного курячого білка не поспішають через невпевненість у тому, що цей варіант є більш дружнім до природи та економічно вигідним, у порівнянні з птахівництвом.
Як зрозуміти, що вигідніше?
Розібратися у доцільності заміни курячих яєць мікробами спробувала група науковців з Університету Гельсінкі, Фінського центру технологічних досліджень VTT та компанії Solar Foods. Дослідники взялися порівнювати, який вплив на довкілля має вироблення одиниці овальбуміну в промислових масштабах (100 000 кілограмів) грибами Trichoderma reesei та отримання такої ж кількості білка традиційним способом, із курячих яєць. При розрахунках враховували землекористування, необхідну кількість води, ступінь окислення ґрунтів, викиди парникових газів та інші параметри. Оскільки мікробне вироблення продуктів покладається значною мірою на електропостачання, то доцільність технології ще й варіюватиме в різних країнах, залежно від їх забезпеченості електроенергією. За основу у цій роботі взяли дані трьох європейських країн — Фінляндії, Німеччини та Польщі.
Що каже дослідження про доцільність використання мікробів у виробленні білка?
Порівняння виготовлення мікробного яєчного білка в різних країнах показує, що екологічно найбільш вигідно застосовувати технологію при збільшенні частки відновлюваних джерел енергії. Так, внесок електроенергії у потенціал глобального потепління за сценарієм Польщі, яка покладається головним чином на вугілля, склав 34 відсотки, тоді як за сценарієм Фінляндії, яка використовує в основному ядерну енергетику зі значним внеском відновлюваної, показник склав лише 2 відсотки.
Робота однозначно показує, що мікробна технологія може забезпечити вироблення яєчного білка більш дружнім до довкілля способом, ніж традиційне його добування через птахівництво. Зокрема, автори дійшли висновку, що вироблення овальбуміну з допомогою мікробів використовує майже на 90 відсотків менше землі та має менший потенціал глобального потепління на 31-55 відсотків. Утім, показники можуть бути ще кращими, якщо перейти до низьковуглецевих джерел енергії. Тому науковці вважають, що перехід до клітинного сільського господарства (використання клітинних культур для вироблення сільськогосподарських продуктів) може стати дружнім до довкілля та здоровим способом забезпечити зростаюче населення необхідними продуктами.
Порівняння впливу на довкілля вироблення овальбуміну з допомогою грибів (Tr-OVA) та курячих яєць у Німеччині (DE) та Польщі (PL). Natasha Järviö et al. / Nature Food, 2022