Les champignons génétiquement modifiés sont riches en protéines, durables et ont un goût similaire à celui de la viande
Un champignon génétiquement modifié réduit de 61 % son impact sur l'environnement
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Dans une nouvelle étude publiée le 19 novembre dans la revue Trends in Biotechnology de Cell Press, des chercheurs ont utilisé une technologie d'édition génétique appelée CRISPR pour accroître l'efficacité de la production d'un champignon et réduire de 61 % l'impact environnemental lié à cette production, le tout sans ajouter d'ADN étranger. Le champignon génétiquement modifié a le goût de la viande et est plus facile à digérer que son homologue naturel.
Photo de Fusarium venenatum.
Xiao Liu, CC BY-SA
"Il existe une demande populaire pour des protéines alimentaires de meilleure qualité et plus durables", explique l'auteur correspondant Xiao Liu de l'université Jiangnan à Wuxi, en Chine. "Nous avons réussi à rendre un champignon non seulement plus nutritif, mais aussi plus respectueux de l'environnement en modifiant ses gènes.
L'agriculture animale est responsable d'environ 14 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. L'élevage occupe également des terres et nécessite une grande quantité d'eau douce, qui est déjà menacée par le changement climatique et l'influence humaine. Les protéines microbiennes, y compris celles que l'on trouve dans les levures et les champignons, sont apparues comme une alternative plus durable à la viande.
Parmi les options explorées jusqu'à présent pour les mycoprotéines, ou champignons contenant des protéines, le champignon Fusarium venenatum se distingue par sa texture et sa saveur naturelles, qui ressemblent beaucoup à celles de la viande. Son utilisation alimentaire a été approuvée dans de nombreux pays, dont le Royaume-Uni, la Chine et les États-Unis.
Cependant, le Fusarium venenatum possède des parois cellulaires épaisses qui rendent ses nutriments difficiles à digérer pour l'homme. La production de mycoprotéines, même en petites quantités, nécessite une grande quantité de ressources. Les spores sont élevées dans des réservoirs métalliques géants remplis de matières premières composées de sucre et de nutriments tels que le sulfate d'ammonium.
Liu et son équipe ont entrepris d'explorer le potentiel d'amélioration de la digestibilité et de l'efficacité de production de Fusarium venenatumà l'aide de CRISPR, sans introduire d'ADN étranger dans les gènes du champignon.
Pour ce faire, ils ont supprimé deux gènes associés aux enzymes chitine synthase et pyruvate décarboxylase. L'élimination de la chitine synthase a rendu la paroi cellulaire fongique plus fine, permettant ainsi à davantage de protéines à l'intérieur de la cellule d'être disponibles pour la digestion. L'élimination du gène de la pyruvate décarboxylase a permis d'affiner le métabolisme du champignon de manière à ce qu'il ait besoin de moins de nutriments pour produire des protéines.
Les analyses ont montré que la nouvelle souche fongique, baptisée FCPD, avait besoin de 44 % de sucre en moins pour produire la même quantité de protéines que la souche d'origine et qu'elle le faisait 88 % plus rapidement.
"Beaucoup de gens pensaient que la culture de mycoprotéines était plus durable, mais personne n'avait vraiment réfléchi à la manière de réduire l'impact environnemental de l'ensemble du processus de production, en particulier par rapport à d'autres produits protéiques alternatifs", explique le premier auteur, Xiaohui Wu, de l'université de Jiangnan.
Les chercheurs ont ensuite calculé l'empreinte environnementale du FCPD, depuis les spores en laboratoire jusqu'aux produits inactivés ressemblant à de la viande, à l'échelle industrielle. Ils ont simulé la production de FCPD dans six pays ayant des structures énergétiques différentes, dont la Finlande, qui utilise principalement des énergies renouvelables, et la Chine, qui s'appuie davantage sur le charbon. Dans l'ensemble, la production de FCPD a permis de réduire de 60 % les émissions de gaz à effet de serre tout au long de son cycle de vie.
L'équipe a également étudié l'impact de la production de FCPD par rapport aux ressources nécessaires à la production de protéines animales. Par rapport à la production de poulets en Chine, ils ont constaté que la myoprotéine issue du FCPD nécessite 70 % de terres en moins et réduit le risque de pollution de l'eau douce de 78 %.
"Les aliments génétiquement modifiés comme celui-ci peuvent répondre à la demande croissante de nourriture sans les coûts environnementaux de l'agriculture conventionnelle", déclare M. Liu.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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