Листья салата с мясным белком — будущее кулинарии?
Учёные впервые получили генетически модифицированные растения, способные стабильно производить миоглобин — белок, который содержится в мышцах животных и влияет на свойства мяса. Внедрив ген свиного миоглобина в хлоропласты табака и салата, они показали, что растения не только синтезируют этот белок, но и передают встроенный ген потомству.
Миоглобин — белок мышечной ткани, связывающий кислород и содержащий гем — молекулу, которая участвует в его работе. Именно миоглобин во многом связан с характерными свойствами мяса, поэтому его рассматривают как перспективный компонент для альтернативных мясных продуктов. Ранее белок уже пытались получать с помощью растений, однако стабильное производство миоглобина в высших растениях до сих пор не было показано. В новом исследовании английские учёные использовали специальное устройство — «генную пушку», которая доставила оптимизированные версии генов свиного миоглобина непосредственно в хлоропласты клеток салата и табака.
Оказалось, что растения хорошо переносят производство чужеродного белка. Полученные линии оставались здоровыми и фертильными, а заметного нарушения фотосинтеза исследователи не обнаружили. Содержание миоглобина достигало около 1,5 % от общего количества растворимых белков в листьях салата и 2,7 % — в табаке. При этом генетическая конструкция сохранялась при размножении растений и передавалась следующему поколению.
Впрочем, до изготовления «мясного салата» в промышленных масштабах ещё далеко. Главным ограничением оказался не сам синтез миоглобина, а его связывание с гемом. Хотя белок в растительных клетках правильно сворачивался, очищенный миоглобин из листьев табака связывал гем примерно в 35 % случаев. Для сравнения, у белка, произведённого в бактериях кишечной палочки, этот показатель около 80 %. Исследователи считают, что доступность гема может стать главным направлением работы для дальнейшей оптимизации технологии.
Авторы исследования рассматривают полученные растения прежде всего как доказательство того, что в будущем растительные клетки могут стать своеобразными «биофабриками» для производства отдельных животных белков. Миоглобин из листьев потенциально можно будет выделять и использовать в составе растительных мясных продуктов. При этом авторы подчёркивают, что предстоит отдельно оценить экономическую и экологическую эффективность такого производства и повысить выход функционального белка. Таким образом, новая работа показывает не готовую альтернативу животноводству, а ещё один возможный путь к технологии «молекулярного фермерства», в которой растения производят нужные человеку белки.
