Klimafreundlicher FleischersatzWie ein Schimmelpilz zum Protein-Wunder wird
Mithilfe einer Genschere kann ein Forschungsteam einen Schimmelpilz als Fleischersatz optimieren, sodass er proteinreicher, bekömmlicher und umweltfreundlicher wird. Die Innovation könnte die Lebensmittelproduktion revolutionieren.
Ein als Fleischersatz beliebter Schimmelpilz kann sowohl bekömmlicher als auch proteinreicher gemacht werden. Dafür sei es lediglich nötig, zwei bestimmte Gene des Pilzes stillzulegen, berichtet ein Forschungsteam im Fachmagazin "Trends in Biotechnology". Aus Fusarium venenatum hergestellte Lebensmittel schmeckten wie Fleisch, seien aber erheblich klimaschonender. Verwendet werden sie unter anderem seit Jahrzehnten unter dem Markennamen Quorn.
Fusarium venenatum ist kein herkömmlicher Speisepilz mit Hut und Stiel, sondern ein Schimmelpilz, dessen Myzel - ein Geflecht aus Pilzfäden - essbar und proteinreich ist. Der Pilz wird in großen Anlagen gezüchtet, die Struktur seiner Mycelfäden ähnelt tierischen Muskelfasern.
Genschere im Einsatz
Das Team um Xiao Liu von der Jiangnan University in Wuxi (China) legten mithilfe der Genschere Crispr/Cas9 nun gezielt zwei Gene still. Der Pilz sei infolgedessen besser verdaulich und bilde mit deutlich weniger Nährstoffen erheblich mehr Protein, hieß es. Eines der Gene ist demnach wichtig für die Chitinproduktion - seine Stilllegung mache die Zellwände dünner. Durch die Stilllegung des zweiten Gens stieg die Umsetzungsrate von Glukose zu Protein. Für die Erzeugung von einem Kilogramm Protein sank die erforderliche Glukosemenge von 2,49 auf 1,39 Kilogramm.
"Wir haben es geschafft, einen Pilz durch genetische Modifikation nicht nur nährstoffreicher, sondern auch umweltfreundlicher zu machen", erklärte Liu. Die verringerte Glukosemenge bedeute weniger notwendige Ressourcen, insbesondere einen geringeren Energieeinsatz.
Mit seiner Forschung will das Team die Erzeugung alternativer Proteine abseits der von Tieren und Pflanzen stammenden voranbringen. Ziel sind unter anderem nachhaltigere Produkte. "Die Tierhaltung beansprucht 40 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche und trägt weltweit etwa 14,5 Prozent der Treibhausgasemissionen bei", schreiben die Autoren.
Eine Proteinproduktion mit dem genveränderten Pilz benötige im Vergleich zur Hühnerproduktion in China 70 Prozent weniger Land. "Genveränderte Lebensmittel wie dieses können den steigenden Nahrungsmittelbedarf decken, ohne die Umweltbelastungen der konventionellen Landwirtschaft zu verursachen", sagte Liu.
In weiteren Analysen müsse geprüft werden, ob sich die Bilanz von Fusarium venenatum noch weiter verbessern lässt und ob die Stilllegung von Genen bei anderen proteinproduzierenden Pilzen wie Aspergillus oryzae und Neurospora intermedia ähnliche Ergebnisse bringt.