W ramach projektu UE powstają nowe enzymy poprawiające jakość żywności
W niedawno zakończonym projekcie finansowanym przez UE opracowano szereg nowych enzymów dających możliwości poprawy struktury i jakości żywności, na przykład powodując, że jogurty o małej zawartości tłuszczu charakteryzują się bogatą i śmietankową konsystencją. Projekt CROSSENZ (nowe usieciowane enzymy i akceptacja konsumentów dla inżynierii struktury środków spożywczych) został uruchomiony w 2002 r. i wspomagany kwotą 1,6 miliona euro w ramach działania kluczowego "żywność, odżywianie się i zdrowie" piątego programu ramowego (5. PR). Po ukończeniu badań w 2005 r. konsorcjum wraz z partnerami z przemysłu analizuje komercyjne wykorzystanie technologii. Na spotkaniu odbywającym się 27 stycznia w Brukseli w celu zaprezentowania wyników projektu, koordynator profesor Johanna Buchert z VTT Technical Research Centre z Finlandii powiedziała serwisowi CORDIS Wiadomości: - W przyrodzie występuje mnóstwo enzymów - naszym zadaniem jest wykorzystanie tych naturalnych narzędzi, zidentyfikowanie tych właściwych i wytworzenie ich w ilościach wystarczających do procesów produkcyjnych. Jedna ze współpracownic profesor Buchert z VTT, dr Kristiina Kruus, wyjaśniła że enzymy są związkami biologicznymi, które można znaleźć we wszystkich żyjących organizmach. Działają one jako potężne i uniwersalne katalizatory przyspieszające reakcje biochemiczne do milionów razy. Modyfikacje wywołane działaniem enzymów w produktach żywnościowych pojawiają się w sposób naturalny - na przykład podczas dojrzewania owoców - i od dawna są wykorzystywane na skalę przemysłową w pieczeniu chleba i wytwarzaniu sera. Do zastosowań przemysłowych uzyskuje się je z kultur mikrobiologicznych, na przykład grzybów i bakterii, lub bezpośrednio z roślin, a następnie masowo wytwarza w optymalnych warunkach w bioreaktorach. Z użyciem enzymów wiąże się wiele korzyści - mówiła dalej dr Kruus. - Do każdej reakcji potrzebna jest zaledwie niewielka ilość (na przykład 10 mg enzymu na 1 kg mąki przy wypieku chleba), są one ogólnie rzecz biorąc przyjazne dla środowiska i nieszkodliwe dla ludzi, często najlepiej sprawdzają się w reakcjach o łagodnych warunkach, eliminując w ten sposób potrzebę zastosowania wysokich temperatur. Są również niezwykle uniwersalne, obecnie udokumentowano ponad 4000 zastosowań, choć niewiele z nich znalazło komercyjne zastosowanie. Większość enzymów wykorzystywana jest do podziału molekuł na mniejsze elementy za pomocą wody (w reakcji zwanej hydrolizą), powiązania jednych molekuł z innymi (polimeryzacja) lub w reakcjach utleniania. Jednakże niektóre enzymy mogą również łączyć biopolimery, takie jak białka i węglowodany - w procesie zwanym sieciowaniem - tworząc nową żywność o nowych właściwościach funkcjonalnych i to właśnie te enzymy zainteresowały partnerów CROSSENZ. - Proces przebiegał od odkrycia potencjalnych enzymów do ich scharakteryzowania, produkcji na dużą skalę i testowania potencjalnych zastosowań - wyjaśniła dr Kruus. - Przeanalizowaliśmy 600 szczepów mikrobiologicznych i odmian roślin, sporządziliśmy charakterystykę ich parametrów funkcjonalnych, takich jak odczyn pH i temperatura, oraz strukturę genetyczną, zoptymalizowaliśmy metody produkcji na wielką skalę, a następnie przetestowaliśmy ich zastosowania w pieczywie, produktach mięsnych i nabiale. Enzymy otrzymano z roślin oraz źródeł mikrobiologicznych oraz wyprodukowano z wykorzystaniem zarówno metod tradycyjnych, jak i technik inżynierii genetycznej. Zdaniem innego partnera projektu, dr. Jakoba Nielsena z Duńskiego Instytutu Nauk Rolniczych, celem projektu jest wytworzenie produktów żywnościowych z normalnych składników i udoskonalenie ich. - Enzymy usieciowane mogą wpływać na jakość żywności pod względem mocy żelowania, stabilności cieplnej, lepkości, objętości oraz zdolności zatrzymywania wody. [...] W przyszłości mogą one być również wykorzystywane do wytwarzania zdrowszych produktów. Uzyskano również teoretyczny dowód, że usieciowane enzymy mogłyby być stosowane do ograniczenia alergenów w żywności, na przykład służąc pomocą osobom z alergiami na orzechy lub nietolerancją glutenu. Najbardziej znanym enzymem usieciowanym będącym obecnie w użyciu jest substancja zwana transglutaminazą, dodawana do mąki w celu spulchnienia chleba i wyrobów cukierniczych, oraz stanowiąca alternatywę służącą zmianie struktury produktów mięsnych. - Nowe enzymy odkryte w ramach projektu CROSSENZ będzie można zastosować w podobnych dziedzinach - uważa dr Nielsen, jak również w przetworach mlecznych, takich jak lody, jogurty i ser, przetworach owocowych, takich jak dżemy, produktach tłuszczowych, takich jak margaryna i czekolada oraz niektórych produktach luksusowych. Chociaż partnerzy są pewni, że nowe enzymy odkryte w ramach projektu mogą zapewnić rzeczywiste korzyści producentom i konsumentom, reakcja opinii publicznej w ostatnich latach na żywność genetycznie modyfikowaną pokazała, że pozyskiwanie przychylności konsumentów dla nowych technologii spożywczych może być skomplikowane. Dlatego właśnie główna część projektu CROSSENZ koncentrowała się na ocenie postaw konsumentów wobec wykorzystania enzymów w żywności oraz produkcji z zastosowaniem konwencjonalnej technologii bądź technologii genetycznej. W opinii Klausa Grunerta z "Centre for research on customer relations in the food sector" (ośrodek badań nad relacjami z klientem w sektorze spożywczym, MAPP) w Aarhus w Danii, prowadzącego badania konsumentów, pytanie ludzi o ich stosunek do enzymów nie jest użyteczne, gdyż bardzie niewiele osób posiada o nich jakąkolwiek wiedzę. - Najpierw opinia publiczna musi otrzymać trochę ogólnych informacji o enzymach - powiedział. Profesor Grunert i jego współpracownicy przeprowadzili badania wśród 400 konsumentów w trzech różnych krajach - Niemczech, Finlandii i Włoszech. Próbowali oni ocenić ich stosunek wobec czterech różnych metod produkcji enzymów wykorzystywanych w projekcie (rośliny niemodyfikowane genetycznie, rośliny genetycznie modyfikowane, bakterie niemodyfikowane genetycznie oraz bakterie genetycznie modyfikowane). - Najwięcej pozytywnych odpowiedzi uzyskały metody nie wykorzystujące modyfikacji genetycznych, a enzymy otrzymane z udziałem roślin zdobyły większą popularność niż te powstałe z mikrobów - ujawnił profesor Grunert. - Konsumenci w sposób oczywisty wyczuwają, że pewne metody produkcji są bardziej naturalne czy też "lepsze" od innych. Według autorów badań stosunek ludzi do enzymów w ogólności okazał się neutralny, ale gdy tylko usłyszą oni o technologiach genetycznych w odniesieniu do produkcji żywności od razu tracą zainteresowanie - powiedział profesor. - To daje wyobrażenie o formowaniu opinii ludzi w sprawach, o których wiedzą niewiele. Istnieją dowody, że gdy ludzie muszą sformułować opinię w tak specyficznej kwestii, jak technologia genowa będąca narzędziem produkcji enzymów, starają się odwoływać do bardziej ogólnych poglądów na ten temat, np. manipulowania przyrodą, otwartości na postęp technologiczny czy ochrony środowiska. Tak więc ich szersze poglądy społeczno-polityczne "zabarwiają" opinie o enzymach. Następnie profesor Grunert starał się ustalić, czy więcej informacji pozwoli ludziom na zmianę opinii. Osobom biorącym udział w ankiecie przekazano sfabrykowaną "informację prasową" pochodzącą od autorytatywnej grupy konsumentów, przedstawiającą informacje o enzymach otrzymanych w wyniku modyfikacji genetycznych i wskazującą na zalecenie ich wykorzystywania w produkcji żywności. - Stwierdziliśmy, że nie dało to absolutnie żadnego efektu - powiedział profesor Grunert. - Stosunek konsumentów do technologii jest odporny na zmiany pod wpływem informacji i perswazji, ponieważ ma on związek z leżącymi u jego podłoża poglądami społeczno-politycznymi. W tym miejscu profesor Grunert mógłby spocząć i nakazać pozostałym partnerom, aby skoncentrowali swoje działania na enzymach otrzymywanych bez wykorzystania technologii modyfikacji genetycznych. Jednak chciał on sprawdzić, czy bezpośrednie doświadczenie będzie miało większy wpływ na postawę ludzi niż sama informacja. Dlatego też jego zespół przeprowadził inne badania, w których konsumenci mogli porównywać produkty - zwykły produkt i udoskonalony mający zapewnić spodziewaną wyższą jakość z dodatkiem enzymów usieciowanych (nie użyto rzeczywistych enzymów, ponieważ nie zostały jeszcze zatwierdzone). Wyniki były zaskakujące. We Włoszech ponad 90 procent badanych osób wolało produkt "udoskonalony" przy użyciu enzymu, nawet jeśli zostali oni poinformowani o użyciu technologii modyfikacji genetycznych, zaś w Niemczech i Finlandii prawie 60 procent stwierdziło, że woli żywność wzbogaconą enzymami. Zdaniem profesora Grunerta znaczenie tych wyników jest dwojakie. - Po pierwsze, bezpośrednie doświadczenie organoleptyczne związane z rzeczywistym produktem prowadzi do uformowania się innych postaw niż samo zetknięcie się z informacją, a po drugie istnieje możliwość, że postawy konsumentów wobec modyfikacji genetycznych można odwrócić poprzez wprowadzenie produktów na rynek i stworzenia okazji do ich wypróbowania. Wykorzystanie technik inżynierii genetycznej do produkcji enzymów może wydawać się niepotrzebnym ryzykiem gdy konsumenci w oczywisty sposób skłaniają się bardziej ku tradycji, ale profesor Buchert powiedziała serwisowi CORDIS Wiadomości, że produkcja enzymów na skalę przemysłową jest łatwiejsza i bardziej ekonomiczna przy użyciu technik inżynierii genetycznej. Do chwili obecnej realizacja projektu CROSSENZ przyniosła odkrycie wielu nowych enzymów z możliwościami sieciowania, większą wiedzę o mechanicznej stronie modeli enzymów, zatwierdzenie nowych koncepcji produkcyjnych oraz lepsze zrozumienie stosunku konsumenta do enzymów. Jak dotąd konsorcjum zgłosiło jeden patent, ale opracowywane są dalsze wnioski przy udziale współpracujących partnerów przemysłowych. - Nadal przejście od badań do stworzenia produktów dla konsumentów zabiera lata, i miną co najmniej dwa lub trzy lata zanim jakiekolwiek wnioski będą gotowe do uruchomienia - powiedziała profesor Buchert w rozmowie z serwisem CORDIS Wiadomości. - W tym obszarze istnieje jednak duży potencjał i [partnerzy CROSSNEZ] szukają dalszych możliwości w programach finansowanych przez UE. Przewiduję świetlaną przyszłość dla tej technologii. Urzędnik Komisji ds. CROSSENZ, Rosanna D'Amario, podsumowała: - Wartość tego projektu polega na tym, że obejmuje on naukę o zachowaniach konsumentów, jak również technologie spożywcze. Często mówimy o konsumentach, ale projekt ten rzeczywiście przyczynił się do poznania opinii konsumentów o tych enzymach.