Vědci proto dlouhodobě hledají způsoby, jak nabídnout udržitelnější alternativy, které by se co nejvíce přiblížily vlastnostem masa. Nová studie publikovaná v odborném časopise Frontiers in Plant Science nyní představuje další možný krok tímto směrem.
Výzkumnému týmu se vůbec poprvé podařilo geneticky upravit salát a tabák tak, aby produkovaly myoglobin, tedy klíčovou živočišnou bílkovinu, která je odpovědná za mnoho vlastností masa a ovlivňuje třeba jeho chuť či barvu. Objev navíc přichází v době, kdy je poptávka po udržitelných způsobech výroby potravin větší než kdy dříve.
Genová puška místo šlechtění
Při svém pokusu využili vědci metodu označovanou jako biolistická transformace, kdy pomocí takzvané „genové pušky“ dopravili do chloroplastů mladých rostlin salátu a tabáku upravené geny prasečího myoglobinu. Poté je nechali dorůst a vytvořit semena. Následné testy potvrdily, že vložený gen se úspěšně přenesl také na další generaci rostlin.
Samotné vědce překvapilo, jak dobře si rostliny s produkcí živočišné bílkoviny poradily. „Přestože myoglobin váže hem, důležitou molekulu zapojenou do mnoha aspektů metabolismu rostlin, upravené rostliny zůstaly zdravé, plodné a nevykazovaly žádné významné zhoršení fotosyntézy,“ uvedla pro ScienceAlert hlavní autorka studie Alexia Groffová, která se zabývá rostlinnou biotechnologií na Imperial College London.
Výnos zatím nestačí
Jak ukázala analýza, v případě salátu dosáhla produkce přibližně 810 miligramů myoglobinu na kilogram sušiny, u tabáku činila zhruba 800 miligramů. To je výrazně méně, než kolik této bílkoviny obsahuje svalovina hospodářských zvířat, nicméně podle autorů studie samotné srovnání množství nevystihuje celou podstatu problému. Pěstování rostlin podstatně méně náročné na zdroje než chov dobytka.
„Rozdíl v akumulaci myoglobinu přepočtený na sušinu je přibližně desetinásobný ve prospěch svalové tkáně zvířat. Přesto jsou rostliny z pohledu nároků na zdroje výrazně šetrnější. Rostlinný myoglobin by proto mohl dosahovat výnosů bílkovin na hektar srovnatelných nebo potenciálně i vyšších než živočišná výroba, a to při výrazně nižší spotřebě vody i emisích skleníkových plynů,“ popisují autoři studie s tím, že bude zapotřebí další výzkum, který přesněji vyhodnotí porovnání produkce myoglobinu.
Cesta k nové generaci potravin
Pokud by se tuto technologii podařilo zavést do praxe, mohl by se myoglobin získávat z listů rostlin a využívat jako složka rostlinných alternativ masa. Další možností by pak byla přímá konzumace geneticky upraveného salátu nebo jeho využití jako čerstvé ingredience při přípravě pokrmů.
Výzkumníci zároveň upozorňují, že jejich metoda představuje pouze důkaz, že princip funguje. Další vývoj by se měl zaměřit především na zvýšení množství produkované bílkoviny, a to nejen v případě myoglobinu. „Zjistili jsme, že se bílkovina správně skládá, ale začlenění hemu není úplné, což nám dává jasný směr pro zlepšení budoucích generací těchto rostlin,“ uvedla Groffová.
Podle ní se zdá, že hlavní překážkou je právě dostupnost hemu. Budoucí výzkum by se proto mohl zaměřit na úpravu jeho metabolické dráhy nebo dalších procesů souvisejících s jeho metabolismem, aby se zvýšil podíl plně vytvořeného myoglobinu. „Kromě myoglobinu se chceme zaměřit i na další potravinářsky významné a funkční bílkoviny, protože naše výsledky naznačují, že chloroplasty představují slibnou platformu pro udržitelné molekulární zemědělství,“ dodala.
ČLÁNKY DO MAILU