Fungo com edição genética produz proteína semelhante à carne mais depressa

Um fungo com edição genética produziu uma proteína semelhante à carne, que cresce mais depressa e precisa de muito menos açúcar do que a estirpe actualmente utilizada.

Estes avanços aproximam um dos substitutos de carne mais antigos do mundo da capacidade de competir com a pecuária em eficiência e escala.

Fermentação de proteína de fungos

No interior de fermentadores de aço inoxidável, o fungo desenvolve-se em filamentos densos, que podem ser recolhidos como proteína comestível ao fim de poucos dias.

Com este sistema, o Dr. Xiao Liu, da Universidade de Jiangnan, em Wuxi, demonstrou que uma estirpe redesenhada conseguia transformar açúcar em proteína com uma eficiência muito superior.

Os ensaios indicaram que a nova estirpe, denominada FCPD, produzia proteína quase duas vezes mais depressa, consumindo significativamente menos açúcar do que a sua estirpe parental.

Estes resultados levam o ingrediente para além de um substituto de carne de nicho e levantam questões sobre a forma como as proteínas microbianas poderão competir com a agricultura convencional.

Micoproteína à mesa

Nas listas de ingredientes, a micoproteína - proteína cultivada a partir de fungos em tanques de fermentação - indica que a proteína teve origem em micróbios.

A textura mastigável e o sabor semelhante ao da carne resultam do próprio fungo, pois as suas fibras longas unem-se durante a confecção.

Ao contrário de um cogumelo com chapéu e pé, o Fusarium venenatum, um fungo filamentoso cultivado para obter proteína comestível, passa toda a sua vida em tanques.

As paredes celulares espessas dificultavam anteriormente a digestão da proteína, pelo que melhorar o seu valor nutricional exigia alterar o próprio fungo.

Fungo com edição genética sem ADN adicional

Em vez de introduzir um novo gene, a equipa eliminou dois genes existentes para modificar o comportamento do fungo.

Recorrendo ao CRISPR - uma ferramenta que corta ADN em locais seleccionados -, realizaram essas eliminações com controlo preciso.

Não permaneceu qualquer ADN externo, algo que pode ser relevante quando reguladores e consumidores avaliam o que constitui modificação genética.

Dois cortes direccionados proporcionaram dois benefícios: um destinado a melhorar a digestibilidade e o outro a aumentar a eficiência produtiva.

Afinar a parede celular

As paredes celulares densas dos fungos podem reter nutrientes, mantendo parte da proteína inacessível durante a digestão e o processamento alimentar.

Um dos materiais da parede, a quitina - uma fibra rígida que ajuda a formar as paredes fúngicas -, revelou-se um alvo evidente.

Ao desactivarem um gene responsável pela produção de quitina, os investigadores tornaram a parede mais fina, permitindo que enzimas e ácidos do estômago alcançassem uma maior quantidade de proteína.

Uma redução excessiva poderia enfraquecer o crescimento, pelo que a concepção teve de equilibrar uma digestão mais fácil com um fungo que continuasse a prosperar.

Fazer o açúcar render mais

Durante a fermentação, os micróbios podem desperdiçar parte do açúcar em produtos secundários, em vez de criarem biomassa comestível.

Ao redireccionar a química interna para o crescimento, o fungo editado conseguiu converter uma maior proporção de cada porção de açúcar presente no meio de cultura em proteína.

A eliminação de um gene que desvia carbono para gases residuais conservou mais material no interior da célula para a produção de proteína.

Uma menor necessidade de açúcar também implica menos cargas de camião de matéria-prima, uma das razões pelas quais melhoraram os indicadores de impacte ambiental.

Avaliar a pegada completa

Indicadores como um crescimento mais rápido só têm verdadeira importância quando se mantêm ao longo de toda a cadeia de abastecimento, e não apenas num frasco de laboratório.

Para o verificar, os autores efectuaram uma avaliação do ciclo de vida, ou seja, uma contabilização dos impactes desde os factores de produção até à saída da fábrica.

Em seis cenários nacionais, a FCPD reduziu as emissões que contribuem para o aquecimento global entre 4 e 61.3 percent, em comparação com a estirpe original.

As fontes de electricidade e a produção de açúcar continuaram a representar grande parte do impacte, pelo que redes eléctricas mais limpas fizeram a maior diferença.

Poupança de solo e água

Num cenário baseado na China, a micoproteína obtida da estirpe editada exigiu 70 percent menos terreno do que a carne de frango.

A menor utilização de solo deveu-se ao facto de o processo dispensar pastagens e culturas para alimentação animal, recorrendo antes a tanques e açúcar.

Na mesma análise, o risco de poluição da água doce diminuiu 78 percent, sobretudo por evitar o escoamento de estrume e fertilizantes.

Estas poupanças dependem dos materiais introduzidos no fermentador, pelo que o abastecimento responsável de açúcar e electricidade continua a ser essencial.

Melhora a qualidade da proteína de fungos

Para além da quantidade total de proteína, o fungo editado apresentou perfis de aminoácidos mais compatíveis com as necessidades alimentares humanas. O seu índice de aminoácidos essenciais, uma pontuação que avalia até que ponto a proteína satisfaz essas necessidades, aumentou 32.9 percent.

Os ajustes que reduziram o desperdício de carbono também libertaram mais blocos de construção para a produção de aminoácidos, elevando a qualidade sem acrescentar novos ingredientes.

A digestão humana e os testes de alergias ainda têm de confirmar os benefícios em dietas reais, uma vez que as alterações na fermentação podem modificar as proteínas.

Proteína de fungos: do piloto ao prato

Os fabricantes de alimentos enfrentam uma procura crescente por proteínas saborosas e capazes de aumentar de escala sem custos ambientais elevados.

O autor do estudo explicou que está a aumentar a procura por fontes de proteína simultaneamente nutritivas e ambientalmente sustentáveis, mas que os esforços anteriores com micoproteína raramente abordaram o impacte ambiental de todo o processo de produção.

Antes de este fungo com edição genética chegar à maioria dos consumidores, reguladores e empresas ainda precisam de realizar verificações de segurança, operar fermentadores de grande dimensão e fornecer rótulos claros.

Ao editar um fungo alimentar já conhecido, a equipa melhorou, numa única intervenção coordenada, a digestibilidade, a qualidade da proteína e a eficiência de produção.

Testes independentes e um trabalho regulamentar cuidadoso determinarão se a FCPD se torna um ingrediente comum ou permanece um protótipo promissor.