FIF, 06/09/2023
Por Insha Naureen
06 de setembro de 2023 --- A Solar Foods usará a engenharia genética para desenvolver uma nova plataforma biotecnológica para a produção de proteína do leite, a partir de CO2 e eletricidade, para abrir novos caminhos para a produção sustentável de alimentos. A empresa e os seus parceiros acadêmicos receberam financiamento no valor de 5,5 milhões de euros (5,9 milhões de dólares) do Conselho Europeu de Inovação (EIC) para trabalhar num projeto de quatro anos denominado Hydrocow.
A empresa sediada na Finlândia lidera um consórcio no âmbito do “projeto Hydrocow”, que envolve também a Universidade de Groningen, na Holanda, a Universidade RWTH Aachen, na Alemanha, e a FGen, uma subsidiária da Ginkgo Bioworks, na Suíça.
Como primeira aplicação da plataforma, o consórcio irá projetar geneticamente uma bactéria oxidante de hidrogênio (HOB) para excretar naturalmente a beta-lactoglobulina, a principal proteína do soro do leite de vaca, afirma a empresa.
“Se for bem-sucedida, esta plataforma microbiana poderá ser usada para converter CO2 em ingredientes utilizáveis como lactoferrina, caseína, enzimas ou outras proteínas com diferentes funcionalidades. Esses ingredientes serviriam à indústria de alimentos e bebidas e reduziriam sua pegada de carbono”, disse o Dr. Arttu Luukanen, vice-presidente sênior da Solar Foods e coordenador do projeto, à Food Ingredients First.
“O Hydrocow poderá levar à criação de uma tecnologia verdadeiramente inovadora para a indústria alimentar.”
Colocando as rodas em movimento
A Solar Foods e seus parceiros acadêmicos estão trabalhando em conjunto para construir a plataforma de produção de proteínas com um ciclo Design-Build-Test-Learn, que inclui a concepção de um modelo metabólico abrangente para o HOB na RWTH Aachen University.
Além disso, a empresa observa que a Universidade de Groningen implementará os “projetos baseados em modelos”, por meio de técnicas modernas de modificação genética destinadas a incorporar o mecanismo de secreção intracelular de proteínas no HOB.
A fase de teste seguirá para utilizar a plataforma de triagem de ultra-alta velocidade do FGen, para selecionar rapidamente as cepas de melhor desempenho para secreção de proteínas.
“As cepas selecionadas serão validadas pela Solar Foods em condições de crescimento autotrófico para secreção de proteínas, seguidas de processamento downstream.”
“Modificaremos um micróbio que naturalmente já possui a capacidade de crescer com CO2 e hidrogênio fabricados usando eletricidade para secretar proteínas alimentares. O projeto utilizará diversas abordagens, mas a ideia principal é construir uma via de secreção dentro da célula para permitir a exportação de proteínas da célula.”
O método irá “agilizar as vias metabólicas” para que a célula invista a energia derivada do hidrogênio e o CO2 para produzir o produto desejado.
No ano passado, a empresa recebeu aprovação regulamentar para o seu pó rico em proteínas microbianas, Solein, produzido utilizando CO2 e eletricidade num bioprocesso.
“Também solicitamos um novo dossiê de alimentos para Solein em outros mercados importantes”, revela o Dr. Arttu.
Por que HOB?
A investigação diz que os HOBs são os principais candidatos para a produção sustentável de proteína microbiana, devido ao seu elevado valor nutricional e requisitos metabólicos simples, o que poderia permitir uma simples reciclagem de recursos de íons de amónio (NH4+) e CO2 num produto valioso.
“Os HOBs estão no centro dos negócios da Solar Foods e a pesquisa em torno deste grupo de bactérias é de particular interesse para nós. A secreção de proteínas de um HOB permitiria a valorização do hidrogênio e do CO2 para uma variedade de produtos, não apenas como proteína de célula única (SCP)”, afirma o Dr.
“A beta-lactoglobulina foi escolhida para ser a primeira proteína a tentar a secreção, mas os mesmos princípios de engenharia poderiam ser aplicados a quase qualquer produto à base de proteínas”, acrescenta.
Os estudos também afirmam que a tecnologia fixa dióxido de carbono em produtos sem os requisitos de luz da agricultura e da biotecnologia que dependem de produtores primários, como plantas e algas.
Também promete taxas de crescimento mais elevadas, drasticamente menos necessidades de terra, água doce e minerais.
Anteriormente, a produção de SCP a partir de bactérias autotróficas que transferiam CO2 para sua biomassa celular era um assunto popular entre os cientistas.
A pressão sobre os recursos naturais impulsiona a inovação
De acordo com a WWF, com a crescente procura de produtos lácteos de origem animal, há uma pressão crescente sobre os recursos naturais. Além disso, a produção leiteira e a produção de rações insustentáveis podem levar à perda de áreas ecologicamente importantes, como pradarias, zonas húmidas e florestas.
Arttu concorda: “A produção leiteira tradicional prejudicou o ambiente ao contribuir para as alterações mudanças através das emissões de gases de efeito estufa, da utilização da terra para pastagens e culturas forrageiras, do consumo de água e da poluição e da perda de biodiversidade.”
“Essas questões ambientais estão estimulando esforços para adotar práticas mais sustentáveis na indústria de laticínios e explorar fontes alternativas de laticínios, como opções à base de plantas e de cultura de células, para mitigar esses impactos.”
Formuladores de alimentos como a Eat Just concentram-se cada vez mais no desenvolvimento de proteínas livres de animais, aproveitando a ciência alimentar.
No início deste ano, a Nestlé lançou uma alternativa ao leite feita a partir de uma mistura de aveia e fava.
Dr. Arttu comenta sobre esta tendência: “A pesquisa atual e as atividades comerciais concentram-se na produção de proteína sem origem animal, por exemplo, produção de proteína do leite sem a vaca e proteína do ovo sem a galinha com o uso de micróbios. Empresas como a Perfect Day estão tornando isso uma realidade para os consumidores que já estão em determinados mercados.”
“No entanto, estamos dando um passo adiante, não apenas removendo o animal da equação, mas também removendo toda a terra arável da equação, tentando construir uma plataforma de produção de proteína que utiliza CO2 diretamente como insumo para a proteína, em vez de açúcar ou outro produto superior - valorizam fontes de carbono que os micróbios heterotróficos preferem”, conclui.
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