Израильский стартап Finally Foods представил инновационную технологию, позволяющую производить ключевой молочный белок казеин, полностью минуя участие коров. Для этого требуется лишь специально выведенный сорт генетически модифицированного картофеля.
Актуальность проблемы
Сельское хозяйство, и особенно животноводство, признано одним из ключевых факторов экологического ущерба. К негативным последствиям отрасли относятся загрязнение атмосферы, деградация почв из-за перевыпаса скота, а также массовая вырубка лесных массивов под пастбища. Особую тревогу вызывает вклад животноводства в эмиссию парниковых газов: на его долю приходится 65% мировых выбросов закиси азота (N2O). Этот газ обладает потенциалом глобального потепления, в 296 раз превышающим воздействие углекислого газа.
Технология Finally Foods направлена на снижение зависимости пищевой индустрии от традиционного животноводства. Ученые создали картофель, генетически запрограммированный на синтез белков, идентичных коровьему казеину. По мнению разработчиков, это позволит существенно сократить углеродный след производства.
Значение казеина и положение молочной отрасли
Казеин является основным белком молока, играющим незаменимую роль как в питании человека, так и в пищевых технологиях. Именно он придает сыру его характерную структуру, обеспечивает способность к свертыванию под действием сычужного фермента (коагуляцию), а также отвечает за такие важные свойства конечного продукта, как плавление, эластичность и текстура.
Объемы производства сыра огромны: в 2024 году в мире было изготовлено свыше 22 миллионов тонн этого продукта. Около половины этого количества (10,4 млн т) приходится на страны Евросоюза. При этом сама молочная промышленность ответственна за 4% глобальных выбросов парниковых газов.
Технология Finally Foods: Растения вместо животных
Стартап предлагает принципиально иной путь получения казеина. Вместо использования коров они создали картофель, способный самостоятельно производить этот белок. Разработка технологии объединила передовые методы генной инженерии и искусственного интеллекта. ИИ используется для точного выявления фрагментов ДНК животного происхождения, которые могут быть эффективно встроены в геном растительных клеток.
Почему выбран картофель?
Исследователи обосновывают выбор картофеля как наиболее перспективного кандидата несколькими ключевыми факторами. Этот овощ отличается высокой адаптивностью к различным климатическим условиям и является широко доступной культурой. Технология его возделывания хорошо изучена, а ГМО-картофель выращивается так же, как и обычные сорта. После сбора урожая из клубней извлекается казеин, который затем применяется для изготовления сыра, йогуртов и прочих молокосодержащих продуктов.
Важнейшим достижением стало то, что в картофеле удалось одновременно вырастить все четыре основные группы казеиновых белков, присутствующих в коровьем молоке: альфа-S1, альфа-S2, бета и каппа. Большинство альтернативных методов, таких как микробная ферментация, требуют использования разных штаммов микроорганизмов для производства каждого типа белка по отдельности, что усложняет процесс.
«Наша миссия — предложить рынку устойчивый, растительного происхождения казеин, который полностью функционален в производстве и при этом бережно относится к планете. Мы применяем возможности науки и потенциал природы, чтобы создать сыр, радующий вкус и не причиняющий вреда окружающей среде», — заявляют основатели Finally Foods.
Вызовы внедрения
Несмотря на перспективность, перед массовым применением технологии предстоит преодолеть ряд барьеров. Во-первых, регуляторные органы во многих странах устанавливают строгие требования к обороту генетически модифицированных организмов. Во-вторых, временной фактор играет против растений: молочнокислые бактерии в ферментерах растут за считанные дни, в то время как выращивание картофеля требует недель или месяцев. Наконец, ключевым вопросом остается готовность потребителей принять продукцию, созданную с использованием ГМО-технологий.
