Биотехнология может обеспечить более экологичную альтернативу производству яичного белка

Яичный белок — один из важнейших белковых ингредиентов для пищевой промышленности. Первая оценка воздействия на окружающую среду производства белка яичного белка — овальбумина — грибом Trichoderma reesei показывает, что овальбумин, полученный методом точной ферментации, сокращает использование земли почти на 90%, а выбросы парниковых газов — на 31–55% по сравнению с производством его аналога на основе куриных яиц.

Исследование показывает, что овальбумин, производимый грибами, может смягчить часть экологической нагрузки, связанной с производством яичного порошка. Это особенно актуально при использовании низкоуглеродных источников энергии в производстве.

Ежегодное потребление яичных белков в 2020 году составило около 1,6 миллиона тонн, и ожидается дальнейший рост рынка. Растущий спрос вызывает вопросы об устойчивости и этичности. Части производственной цепочки яичного порошка, такие как выращивание кур-несушек, генерируют большое количество выбросов парниковых газов, способствуют нехватке воды, утрате биоразнообразия и обезлесению. Кроме того, интенсивное птицеводство стало причиной вспышек зоонозных заболеваний.

Поиск устойчивых альтернатив белкам животного происхождения вызывает растущий интерес. Клеточное сельское хозяйство, также называемое точной ферментацией при производстве рекомбинантных ингредиентов, предлагает биотехнологическое решение для отделения производства животных белков от животноводства.

"Например, более половины белкового состава яичного порошка — это овальбумин. VTT удалось произвести овальбумин с помощью нитчатого аскомицетного гриба Trichoderma reesei. Ген, несущий план производства овальбумина, встраивается в гриб с помощью современных биотехнологических инструментов, после чего он производит и секретирует тот же белок, что и куры. Затем белок овальбумина отделяется от клеток, концентрируется и сушится для создания конечного функционального продукта", — говорит доктор Эмилия Нордлунд из VTT.

Продукты клеточного культивирования обычно требуют больше электроэнергии, чем традиционные сельскохозяйственные продукты, поэтому тип используемого источника энергии влияет на уровень воздействия на окружающую среду. Однако количество сельскохозяйственных ресурсов, необходимых для производства овальбумина микробами — например, глюкозы — как правило, существенно ниже на килограмм белкового порошка.

"Согласно нашему исследованию, это означает, что овальбумин, произведенный грибом, сократил использование земли почти на 90%, а выбросы парниковых газов — на 31–55% по сравнению с производством его куриного аналога. В будущем, когда производство будет основано на низкоуглеродной энергии, точная ферментация может снизить воздействие до 72%", — говорит докторант Наташа Ярвиё из Хельсинкского университета.

Что касается воздействия использования воды на окружающую среду, результаты были менее однозначными и показали высокую зависимость от предполагаемого места производства овальбумина. В целом, исследование демонстрирует потенциал технологии точной ферментации для повышения устойчивости производства белка, что может быть дополнительно усилено использованием низкоуглеродных источников энергии.