SciTechDaily

ניקולס

מדענים מגלים את המפתח להכנת חלבון על בסיס צמחי עם מרקם טוב

למרות היתרונות הידועים של צריכת פחות בשר ויותר מזונות מהצומח, צרכנים נאבקים לעתים קרובות בסופרמרקט, מושפעים מהעדפות הטעם והמרקם, אפילו שחלק מהחלופות הצמחיות נופלות בקיימות. מחקר חדש מאוניברסיטת קופנהגן מציג פתרון מבטיח: שימוש באצות כחולות ירוקות לא רעילות, ציאנובקטריות שעברו שינוי ספציפי, לייצור מזונות עשירים בחלבון עם מרקמים דמויי בשר, המציעים אלטרנטיבה בת קיימא ועיבוד מינימלי.

ידוע כי הפחתת צריכת הבשר והגבינה שלנו לטובת מזון מהצומח היא מועילה. עם זאת, כאשר אנו עומדים בפני הבחירה בין פריטים מסורתיים על בסיס בעלי חיים לבין חלבונים אלטרנטיביים ידידותיים לסביבה במדור הקירור של הסופרמרקט, לא תמיד אנו עושים את הבחירה האקולוגית. למרות העובדה שלאפשרויות רבות על בסיס צמחי יש כעת טעם טוב, מרקמים עם תחושת הפה ה'נכונה' היו חסרים לעתים קרובות.

יתר על כן, כמה חלופות חלבון מהצומח אינן בנות קיימא בכל מקרה, בשל המשאבים הנצרכים על ידי העיבוד שלהן.

אבל מה אם אפשר היה לייצר מזונות בר קיימא, עשירים בחלבון, שיש להם גם את המרקם הנכון? מחקר חדש מאוניברסיטת קופנהגן מזין את החזון הזה. המפתח? אצה כחולה ירוקה. לא הטיפוס הידוע לשמצה שהוא מרק רעיל בים מגיע בעונת הקיץ, אלא כאלה שאינם רעילים.

Bioreactor צילום סגור

פוטוביוריאקטור סגור שבו מגדלים מיקרו-אצות בצינורות זכוכית. קרדיט: IGV Biotech, CC BY-SA 3.0 DEED

"ציאנובקטריה, המכונה גם אצות כחולות ירוקות, הן יצורים חיים שהצלחנו לייצר חלבון שהם לא מייצרים באופן טבעי. הדבר המרגש במיוחד כאן הוא שהחלבון נוצר בגדילים סיביים שמזכירים קצת סיבי בשר. וייתכן שניתן להשתמש בסיבים אלה בבשר, גבינה, או סוג חדש אחר של מזון שעבורו אנו מחפשים מרקם מסוים", אומר פרופסור פול אריק ג'נסן מהמחלקה למדעי המזון.

במחקר חדש, ג'נסן וחוקרים עמיתים מאוניברסיטת קופנהגן, בין מוסדות אחרים, הראו כי ציאנובקטריה יכולה לשמש אורגניזמים מארח עבור החלבון החדש על ידי החדרת גנים זרים לתוך ציאנובקטריה. בתוך הציאנובקטריה, החלבון מתארגן כחוטים זעירים או ננו-סיבים.

עיבוד מינימלי – קיימות מקסימלית

מדענים ברחבי העולם התקרבו לציאנובקטריה ומיקרו-אצות אחרות כמזונות חלופיים פוטנציאליים. בין השאר כי, כמו צמחים, הם גדלים באמצעות פוטוסינתזהובחלקו משום שהם עצמם מכילים גם כמות גדולה של חלבון וגם חומצות שומן רב בלתי רוויות בריאות.

"אני בחור צנוע מהארץ שלעתים רחוקות זורק את זרועותיו באוויר, אבל היכולת לתמרן אורגניזם חי כדי לייצר סוג חדש של חלבון שמארגן את עצמו לחוטים, נדיר לראות במידה כזו – וזה מאוד מבטיח. כמו כן, מכיוון שזהו אורגניזם שניתן בקלות לגדל בר קיימא, מכיוון שהוא שורד על מים, CO באטמוספירה2, וקרני שמש. תוצאה זו מעניקה לציאנובקטריה פוטנציאל גדול עוד יותר כמרכיב בר קיימא", אומר פול אריק ג'נסן הנלהב, העומד בראש קבוצת מחקר המתמחה במזון צמחי וביוכימיה צמחית.

חוקרים רבים ברחבי העולם פועלים לפיתוח משפרי מרקם עשירים בחלבון למזונות מהצומח – למשל, בצורת אפונה ופולי סויה. עם זאת, אלה דורשים כמות משמעותית של עיבוד, שכן יש צורך לטחון את הזרעים ולהפיק מהם את החלבון, כדי להשיג ריכוזי חלבון גבוהים מספיק.

"אם נוכל לנצל את כל הציאנובקטריה במזון, ולא רק את סיבי החלבון, זה ימזער את כמות העיבוד הדרושה. בחקר המזון, אנו מבקשים להימנע מעיבוד רב מדי מכיוון שהוא פוגע בערך התזונתי של מרכיב וגם משתמש בהרבה מאוד אנרגיה", אומר ג'נסן.

הבקר של מחר

הפרופסור מדגיש שיעבור לא מעט זמן עד שיתחיל ייצור גדילי חלבון מציאנובקטריה. ראשית, החוקרים צריכים להבין כיצד לייעל את ייצור סיבי החלבון של הציאנובקטריה. אבל ג'נסן אופטימי:

"אנחנו צריכים לשכלל את האורגניזמים האלה כדי לייצר יותר סיבי חלבון, ובכך, 'לחטוף' את הציאנובקטריה כדי לעבוד עבורנו. זה קצת כמו פרות חולבות, שחטפנו כדי לייצר לנו כמות מטורפת של חלב. אלא כאן, אנו נמנעים מכל שיקול אתי לגבי רווחת בעלי חיים. לא נגיע למטרה שלנו מחר בגלל כמה אתגרים מטבוליים באורגניזם שעלינו ללמוד להתמודד. אבל אנחנו כבר בתהליך ואני בטוח שנוכל להצליח", אומר פול אריק ג'נסן ומוסיף:

"אם כן, זו הדרך האולטימטיבית לייצר חלבון."

ציאנובקטריה כגון ספירולינה כבר גדלה באופן תעשייתי במספר מדינות – בעיקר למזונות בריאות. הייצור מתרחש בדרך כלל במה שנקרא בריכות מירוצים מתחת לשמים הפתוחים או בתאי פוטו-ביוריאקטורים, שבהם האורגניזמים גדלים בצינורות זכוכית.

לדברי ג'נסן, דנמרק היא מקום ברור להקמת "מפעלי מיקרו-אצות" לייצור ציאנובקטריות מעובדות. בארץ יש חברות ביוטכנולוגיה עם הכישורים הנכונים ומגזר חקלאי יעיל.

"החקלאות הדנית יכולה, באופן עקרוני, לייצר ציאנובקטריות ומיקרו-אצות אחרות, בדיוק כפי שהיא מייצרת מוצרי חלב היום. ניתן יהיה לקצור, או לחלוב, חלק מהתאים כביומסה טריה על בסיס יומי. על ידי ריכוז תאי ציאנובקטריה, אתה מקבל משהו שנראה כמו פסטו, אבל עם גדילי חלבון. ועם עיבוד מינימלי, אפשר לשלב אותו ישירות במזון."

ניקולס