CRISPR菌類：高タンパクで持続可能、しかも肉のような味

 (isaaa.org)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2025-12-14 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • CRISPR遺伝子編集技術を用いて、従来より効率的で栄養価が高く、持続可能な新しい菌株が開発された
  • この菌は Fusarium venenatum で、肉に似た味と食感を持ち、複数の国で食品用途として承認されている種である
  • 研究チームは キチン合成酵素遺伝子 と ピルビン酸脱炭酸酵素遺伝子 を除去し、消化性と代謝効率を改善した
  • 新菌株 FCPD は、タンパク質生産時の糖使用量を44%削減し、速度を88%向上させ、温室効果ガス排出を最大60%削減する
  • この技術は、持続可能な食品生産 と 環境負荷の軽減 を同時に達成できる重要な進展と評価されている

CRISPRで開発された新しいタンパク質菌株

  • 研究チームは CRISPR遺伝子編集技術 を用いて、従来の菌より効率的で栄養価の高い Fusarium venenatum 菌株を開発した
    • この菌はすでに肉に似た味と食感を持ち、複数の国で食品用途として承認されている
    • 研究結果は学術誌 Trends in Biotechnology に掲載された
  • 既存の畜産業が世界の温室効果ガス排出の約 14% を占めていることを踏まえると、本研究は環境に優しい代替タンパク質の必要性に応えるものだ

遺伝子編集の過程と機能改善

  • 研究チームは2つの遺伝子を除去することで、菌の構造と代謝を最適化した
    • 1つ目に キチン合成酵素遺伝子 を除去し、細胞壁を薄くすることで、タンパク質の 消化しやすさ と 生体利用率 を高めた
    • 2つ目に ピルビン酸脱炭酸酵素遺伝子 を除去し、代謝効率を向上させた
  • その結果、新菌株 FCPD は同じ量のタンパク質を生産するのに 44%少ない糖 で済み、88%速い速度 で生産できる

環境面での利点と生産効率

  • 大量生産時、FCPDは従来の菌類タンパク質生産と比べて 温室効果ガス排出を最大60%削減 する
  • 中国の鶏肉生産と比較すると、土地利用を70%削減、淡水汚染リスクを78%削減 する効果を示した
  • これらの結果は、生産地域にかかわらず 環境フットプリントの低いタンパク質供給源 であることを示している

持続可能な食品技術としての意義

  • 研究チームは、このような 遺伝子編集食品 が既存農業の環境コストなしに 世界の食料需要を満たす ことができると述べている
  • 本研究は 持続可能な食品技術分野における重要な進展 と評価されている
  • 関連論文はオープンアクセス形式で提供されており、追加情報は EurekAlert! および Cell のウェブサイトで確認できる

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1件のコメント

 
GN⁺ 2025-12-14
Hacker Newsのコメント

  • 単細胞タンパク質（SCP）の食用化における最大の制約は、核酸含量が高いことだという意見。
    代謝過程で尿酸が生成されるため摂取量が制限される。RNA合成が活発であるほどタンパク質生産性が高くなるため、この問題は構造的である。
    論文では発酵後の熱処理によって核酸含量を0.75/100g以下まで下げているが、この過程で細胞膜の漏出とバイオマス損失が大きくなるという。Quornの生産工程でも同様の現象が報告されている。
    実験では収率が約35%にとどまり、タンパク質とキチンの比率が増加した。したがって、発酵液を濃縮して水溶性肥料へ転換する戦略が経済的に有効だと提案している。
    関連内容はこの論文の第3章で詳しく説明されている。

    • 細胞全体を食べる代わりに、Trichodermaのような遺伝子改変菌類を使ってタンパク質を培養液中に分泌させる方式のほうがよいのでは、という意見。
      こうすればろ過と限外ろ過で細胞と培養液を分離し、純粋なタンパク質粉末を得られる。実際にホエイプロテインや卵白タンパク質をこの方式で生産しようとする試みがあった。
      ただし、あるスタートアップは分離不良で訴訟を起こされた事例がある。技術はまだ完全ではないが、原理としては妥当である。
      自分も普段のタンパク質摂取のかなりの部分をホエイプロテインで補っているので、菌類ベースの生産が成功してほしい。
      Trichodermaはもともと酵素を分泌する菌なので、酵素の代わりにホエイタンパク質を分泌するよう改変するのは比較的単純である。一方、Quornのように細胞そのものを食用化しようとするアプローチははるかに複雑だ。
      個人的には、植物性食品の品質向上のほうが肉の模倣より価値があると思うが、米国では後者のほうが儲かる可能性が高い。
    • ついにヴィーガンでも痛風になれるようになった。
    • 最近の研究によれば、遺伝的要因が痛風に大きく影響するという。
      関連記事: ScienceAlertリンク
    • 単細胞生物が肉より核物質の比率がはるかに高いというのは意外だった。

  • 今回の研究は、Quornで使われているFusarium venenatumを遺伝子編集したバージョンである。
    論文によれば、この方式は鶏肉や培養肉より環境に優しいという。もし経済性まで確保できるなら、本当に大きな前進になりそうだ。

    • 養鶏業界のロビーがこれを阻止しようとする可能性は高い。消費者が認識して対応してほしい。
    • 肉代替食品は好きだが、QuornはIBS症状を引き起こす。自分は豆と卵でタンパク質を補っている。
    • Quornも工業用のバイオリアクター工程なので、この技術はそのまま適用できそうだ。ただし細胞壁が弱くなると工程効率が落ちるかもしれない。
    • Neurospora crassaもよい菌だ。Meatiがこれで製品を販売している。
    • ニワトリは虫や生ごみでも育てられ、輸送コストがほとんどない。したがって環境比較は誇張されているかもしれない。

  • 論文ではknock-out遺伝子編集が使われており、これは外来遺伝子を挿入しない方式である。
    十分な時間と資源があれば伝統的育種でも可能だったレベルなので、EUではGMO表示なしで販売可能かもしれない。

    • 実際、どんな遺伝子配列でも時間が十分あれば自然に起こりうる。CRISPRを使っておきながらGMOと表示しないのは、やや規制の矛盾のように見える。

  • 自分は菜食主義者だが、「肉の味がする」というのは誇張だと思う。本当の問題は食感である。
    Impossible Burgerはまだかなり近いが、たいていのキノコ由来の代替肉はまったく違う。

    • 自分は肉食派だが、Quornの七面鳥代替品を食べたことがあり、かなり似ていた。完璧ではないが、乾いた本物の七面鳥よりは良いと感じた。

  • キチンはセルロースのように人間には消化できないと理解していた。
    論文ではキチン合成遺伝子を除去して細胞壁を薄くした点に触れている。これは鳥インフルエンザなどの人獣共通感染症の減少にも役立つ可能性がある。

    • 魚の飼料ではキチンが食物繊維として使われる。ただ、甲殻類アレルギーがある場合、キチンにも反応するのか気になる。
    • 鳥インフルエンザ減少効果が具体的にどんなメカニズムなのか気になる。

  • こういう製品こそ、「超加工食品」批判が本当に狙っている対象なのだろう。

    • 超加工食品をめぐる議論は、特定製品を狙ったものというより、健康に悪いカテゴリを定義しようとする混乱した試みに見える。
      例えば豆乳も多くは超加工食品に分類されるが、ビタミンやカルシウムの補給により、菜食主義者にとっては必須の栄養源である。
    • 単なる陰謀論ではなく、加工が少ないほど健康に良いというデータもある。

  • 「Classic belter fare」という表現が出てきて笑った。

    • 「Caves of Steel」に住む人たちの食べ物みたいだ、という冗談が続いた。
    • 「Fut beltalowda」と言ってThe Expanseミームで締めくくられた。

  • 記事で引用されている論文はCell Biotechnology論文リンクである。

  • ちなみにFusarium venenatumは、すでに数十年前からQuornのような企業でヴィーガンタンパク質生産に使われてきた。
    Quorn公式サイト

  • これは失敗した菌類ベース代替肉を再包装して投資家を引きつけようとする試みに見える。
    安全性・経済性・有効性が証明されるまでは、単なる宣伝目的の科学マーケティングのように思える。

    • Quornも菌類ベースだが、ヨーロッパ全域で販売されている。個人的には好きではないが、市場性は十分ある。