如今，在肉类替代品方面，大多数人的目光都集中在实验室培育和植物基产品上。但可持续、无残忍食品领域最新的突破之一，却来自于另一个生命王国：真菌。
人类与真菌的联系已经延续了数千年，在此期间，我们的祖先找到了无数种将这些营养丰富的生物融入饮食的方法。现在，一种非常现代的转变是，加州大学伯克利分校的科学家们今年早些时候在《Nature Communications》杂志上报告称，他们已经通过基因工程技术，用霉菌制作出了类似肉的肉饼。
而且不是普通的霉菌——米曲霉（Aspergillus oryzae），也被称为麹（Koji），自史前时代以来就一直在东亚使用，用于将淀粉发酵成味噌、清酒、酱油等产品。加州大学伯克利分校的博士后研究员、该论文的首席作者 Vayu Hill-Maini 认为，他的工作是对这种古老的驯化运动在 21 世纪的逻辑延续。
“人类已经对基因组进行了调整，并培育出了这种了不起的物种，”他说。“我想做的是，继续这种进化，但我们将使用我们当代的工具来对其进行编程。”
重写代码
虽然基因改造通常涉及将 DNA 从一个生物体转移到另一个生物体，但在本例中，Hill-Maini 和他的同事们只是放大了麹（Koji）的天然优势。他们使用一种名为 CRISPR-Cas9 的基因编辑技术，以两种关键方式改变了霉菌的基因组，从而激发了其潜在能力。
首先，他们提高了氨基酸麦角甾醇（ergothioneine，有时被称为“长寿维生素”）的产量，使其达到香菇的水平——香菇是这种强效抗氧化剂的最佳天然来源。然后，在提升了麹（Koji）的营养价值后，他们将目标转向了感官吸引力。
肉类之所以具有独特的风味、质地和色泽，是因为一种富含铁的分子——血红素，这种分子在真菌中含量较低。因此，研究人员对麹（Koji）的血红素通路进行了改造，直到其菌丝体变成红色，质地变得适合形成肉饼——从而，一团纠缠的白色根系就变成了一块多汁、七分熟的汉堡。
与所有有志于成为替代肉类供应商的人一样，Hill-Maini 知道口味至关重要。“我们不能仅仅对某种东西进行编程和工程化，而不考虑美味和人类的体验，”他说。特别是，他计划继续微调 Koji 2.0 的质地，使其菌丝细胞更好地模仿哺乳动物的肌肉纤维。
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可持续蛋白质
畜牧业的弊端促使许多创新者寻找替代品——能够为我们提供与肉类相同的蛋白质和享受，同时又不会对我们的地球和公共健康造成广泛伤害的食物。
真菌并不是这个领域的“新人”。自 1985 年以来，总部位于英国的食品公司 Quorn 一直在销售素食者和素食主义者的“真菌蛋白”产品，近年来，该行业出现了与实验室培育和植物基“同类”产品相当（尽管规模较小）的激增。然而，伯克利大学的这篇论文是使用基因改造来增强这些产品的第一例。
真菌蛋白具有一些显著的优势：它不像细胞培养肉那样需要昂贵的生物反应器，它具有相对温和的碳足迹，有时甚至可以利用其他食品生产的废物来制造。但 Hill-Maini 认为，生物工程可以将好事做得更好。
他说，尽管许多真菌具有悠久的人类食用历史，“但它们不一定适合且经过演化，以实现大规模蛋白质生产。”因此，基因编辑的作用在于“对其进行调整，并定制化，使其更符合我们社会当前的需要”——换句话说，就是消除真菌作为大众食品的固有局限性，使其能够取代更大比例的肉类摄入量。
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工程化真菌的烹饪未来
目前，那一天还很遥远，而且没有人能说出还有多远。“这是一个早期原型，”Hill-Maini 说。“它还没有进入市场。”在可以食用之前，工程化的麹（Koji）还需要获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，证明其安全食用。
基因改造真菌是有先例的：2016 年，一种更耐储存的白蘑菇变种获得了 FDA 的批准。尽管如此，麹（Koji）的监管流程如何尚不清楚。而且，与任何转基因产品一样，消费者接受度可能是一个挑战，尽管当不同生物体之间没有基因交换时，人们通常警惕性较低。
无论他创造物的实际未来如何，Hill-Maini 都认为这里最大的进步实际上是概念上的。他说，在真菌的复杂编辑方面，“这些工具并不那么成熟。”既然他和他的团队已经为一种物种构建了一个 CRISPR-Cas9 工具包，下一步就是设计一套更全面的方法，可以系统地应用于更广泛的真菌。
随着技术资源的不断增长，Hill-Maini 希望科学家们能够深入挖掘基因改造真菌的烹饪潜力，其潜力远不止汉堡。“可能性确实是巨大的，”他说。“我们从肉类替代品开始，是因为从地球的角度来看这是有意义的，但我对它还能走向何方感到非常兴奋。”
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Bioresources and Bioprocessing. 古老的麹（Koji）霉菌（Aspergillus oryzae）作为现代生物技术工具
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