Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают

Отдел желудка жвачных животных, в котором вырабатывается предшественник химозина, называется сычуг, поэтому химозин часто называют просто сычужным ферментом, а полученные таким образом сыры классифицируют как сычужные.

К сожалению, получить такой химозин от живого детеныша невозможно. Так что веками за нашу любовь к сыру телята платили цену своими жизнями.

Помню, как меня ужаснул этот факт. Думаю, сейчас вы испытываете те же чувства. Поэтому дальше у меня будут действительно хорошие новости! С каждым годом в продаже вы встретите все меньше сыра, для изготовления которого пострадал хотя бы один детеныш! Начиная с 90-х годов прошлого века задача по изготовлению сычужного фермента лежит на плечах бактерий, растений, ну и конечно же дрожжей, ведь эту главу мы посвятили им[157]. По данным на конец 2017 года, более 90 % всего производимого в мире химозина – это химозин биотехнологический[158]. Ситуация в России немного хуже, но и здесь наблюдается довольно позитивная картина: более 75 % всего производства сыров используют ферменты неживотного происхождения[159]. К сожалению, собственное производство самих биотехнологических ферментов в России отсутствует, хотя исследования в этом направлении и ведутся. Однако последние новости о таком проекте мне удалось найти лишь за 2018 год[160].

Самые популярные на этом поле трудяги, конечно, генетически модифицированные штаммы бактерий E. coli. В разных вариантах модификации они трудятся за телят, ягнят и козлят. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в США одобрило вариант химозина на базе кишечной палочки одним из самых первых, признав его полную безопасность и соответствие природным аналогам[161]. Сейчас дрожжи Kluyveromyces lactis и Saccharomyces cerevisiae подменяют козлят, а дрожжи Pichia pastoris – буйволят. Плесневые грибы Aspergillus oryzae, Aspergillus awamori и Aspergillus niger заняты на работах по спасению телят и верблюжат[162]. Новые работы, посвященные получению все новых видов химозина с использованием все новых технологий и носителей, выходят постоянно! И многое из этого после всех необходимых проверок выходит на рынок.

Недавно ученые предложили новый вариант рекомбинантного химозина, который мог бы заменить химозин верблюжат[163]. ГМ-химозин в этом эксперименте еще и дал больший выход получающегося сыра. Но неужели нам мало традиционных коров, коровьего молока и сыра, ну и заменивших коровий химозин ГМ-вариантов? Мало. И на это сразу множество причин: кроме того что верблюжье молоко и продукты из него вкусные и полезные, во многих регионах планеты есть традиции и инфраструктура для разведения определенных видов животных. А это влияет на затраты производителей и соответственно на стоимость конечного продукта. Как правило, самые сложные климатические условия как раз в самых бедных странах, так что стоимость продуктов – важный фактор для населения. Предложив более дешевый и эффективный способ получения продуктов из верблюжьего молока, мы сделаем этот полезный продукт более доступным для людей. Кроме того, молоко от разных животных имеет разные характеристики, а потому широкий выбор вариантов на рынке позволяет людям с аллергиями или проблемами в усвоении одного вида молока найти для себя другой подходящий[164]. Ну и вообще: больше сыра богу сыра!

А еще для приготовления разного вида сыров используют различные температурные режимы[165]. Таким образом, расширяя спектр доступных химозинов, мы расширяем и потенциальное количество новых сортов сыра.

Давайте посмотрим поближе на механизм модификации дрожжей Pichia pastoris для получения химозина, аналогичного верблюжьему[166].

Биотехнологи любят дрожжи. И точно есть за что: во-первых, у них тоже есть плазмиды (у дрожжей, не у технологов). Да-да, как у бактерий! А значит, основной механизм модификации здесь будет очень похож. Хотя и с некоторыми отличиями в протоколах. Помимо известных всем нам Saccharomyces cerevisiae – пекарских дрожжей, любят биотехнологи и такие дрожжи, как Pichia pastoris – то есть метилотрофные[167]. Их безопасно использовать для синтеза фармацевтических и пищевых белков и довольно просто выращивать, причем в недорогой среде. И их можно нарастить много, очень много! То есть получить из них много нужного нам продукта. А еще, как мы уже говорили выше, дрожжи умеют осуществлять сплайсинг и правильно сворачивать и модифицировать эукариотические белки[168].