Mykoproteiny – przyszłość pożywnego białka nie mięsnego

Od zarania dziejów i sięgającej tysiące lat ewolucji naszego gatunku mięso stanowiło kluczową rolę w diecie ludzkiej. Pierwotnie nasi przodkowie opierali swoją dietę na owocach i zielonych częściach roślin, ale przełomem okazał się moment włączenia do diety jedzenia o wysokiej wartości odżywczej. Przyczyniło się to do dalszego rozwoju tak skomplikowanego narządu, jakim jest nasz mózg. Można zaryzykować stwierdzenie, że to właśnie spożywanie mięsa przyczyniło się do ukształtowania naszej ludzkiej natury. Świadczy o tym między innymi nasz układ pokarmowy – dostosowany do efektywnego trawienia białek [1].

Współcześnie coraz więcej osób rezygnuje z produktów mięsnych, jako przyczynę podając różne powody – zdrowotne, ekonomiczne, ideologiczne czy religijne. W Polsce dieta wegetariańska zdobywa popularność głównie dzięki modzie na zdrowy i ekologiczny styl życia. Pomimo ciągle rosnącej popularności wiele osób nadal ma trudności z jej zdefiniowaniem. Wegetarianizm, polega na wyłączeniu z diety wszystkich produktów mięsnych (również ryb), zostawiając jednocześnie produkty takie jak jaja i sery. Istnieje też bardziej restrykcyjna forma diety, reprezentowana przez wegan. W ich jadłospisach nie pojawiają się żadne produkty pochodzenia zwierzęcego [2].

Historia wegetarianizmu ma swoje korzenie na Półwyspie Indyjskim i we wschodniej części Morza Śródziemnego. Jest ona nieodłącznie związana z aspektami religijno-filozoficznymi. W antyku wegetarianizm był domeną niewielkiej elity społecznej. Obecnie jest on popularny na całym świecie. W Indiach 40% populacji tj. 563 miliony obywateli stanowią wegetarianie [3]. Dla porównania populacja całej Unii Europejskiej wynosi 448 milionów [4]. W Polsce pierwsze wzmianki o wegetarianizmie, zwanym wtedy jarstwem, pojawiły się pod koniec XIX wieku. W tamtych czasach praktykowano go głównie jako niekonwencjonalną formę leczenia, a osoby stosujące go na co dzień, stanowiły znikomą część społeczeństwa. Natomiast według danych z 2013 roku około 3,7% Polaków deklarowało się jako wegetarianie, co wówczas stanowiło około półtora miliona osób [5].

Rozwój rynku wegetariańskiego na większą skalę nastąpił stosunkowo niedawno i jest związany z rosnącym zainteresowaniem ludzi zdrowym stylem życia. Wegetarianizm wzbudza również zainteresowanie wśród osób, które spożywają regularnie mięso. Obserwuje się, że włączają oni do swoich jadłospisów coraz większą ilość produktów roślinnych [6].

Zainteresowanie białkami innymi niż odzwierzęce staje się coraz bardziej popularne. Jednym z najstarszych i najpopularniejszych niezwierzęcych źródeł białka są grzyby, znane głównie ze swojego aromatu i smaku.  To właśnie w nich w latach 60. XX wieku, w obliczu rosnącej populacji światowej, brytyjski przemysłowiec, lord Joseph Arthur Rank pokładał swoje nadzieje. Widział w nich antidotum na przewidywany światowy kryzys żywnościowy. Będąc właścicielem koncernu zajmującego się produkcją żywności, uznał on za swoją misję zapewnienie ludziom łatwo dostępnego i zdrowego źródła białka, przy jednoczesnym ograniczeniu wpływu produkcji pożywienia na środowisko. Zlecił on dr Arnoldowi Spiecerowi znalezienie sposobu na przekształcenie skrobi, stanowiącej główny odpad przy produkcji płatków śniadaniowych w białko. Dr Spiecer pokładając wielkie nadzieje w procesach fermentacji przebadał ponad 3000 rodzajów mikroorganizmów, wybierając szczep pleśni Fusarium venenatum A3/5. Przy odpowiednich warunkach fermentacji, możliwe jest uzyskanie z ich pomocą białka o wysokich wartościach odżywczych. Struktura jego strzępek przypomina włókna mięśniowe. Produkt ten został nazwany mykoproteiną, czyli proteiną pochodzącą z grzybów [7].

Proces produkcji rozpoczyna się w bioreaktorze, czyli dużym zbiorniku, który umożliwia kontrolowanie wszystkich zachodzących w nim procesów. Pozwala on na utrzymywanie temperatury 28-30 st. Celsjusza oraz odpowiedniej ilości tlenu wraz z nadmiarem substancji odżywczych, takich jak: glukoza/skrobia, niezbędne składniki mineralne. W takich warunkach następuje podwojenie masy grzybów w zaledwie kilka godzin. Po przeprowadzeniu obróbki termicznej i dodaniu składników takich jak białko jajka lub w przypadku wersji wegańskiej skrobia, mykoproteina przyjmuje strukturę zbliżoną do mięsa, stając się smaczną i zdrową alternatywą dla białek odzwierzęcych.

Zgodnie z przepisami Unii Europejskiej, wprowadzając nowe rodzaje żywności, konieczne jest oznaczenie zawartości alergenów. Chociaż używany szczep nie jest uznawany za patogenny, wykazuje zdolność do produkcji mykotoksyn, co wymaga regularnych kontroli jakości. Dotychczas jednak nie stwierdzono obecności toksyn na żadnym etapie produkcji mykoprotein [8].

Współczesne podejście do żywienia stawia również na ochronę środowiska i klimatu. Konsumenci zdają sobie sprawę, że produkcja mięsa generuje znaczne ilości gazów cieplarnianych, które negatywnie wpływają na naszą planetę. Żywność przyjazna dla klimatu staje się zatem coraz bardziej istotna, a możliwość zastąpienia tradycyjnego mięsa za pomocą mykoprotein może przynieść korzyści zarówno dla nas jak i naszej planety. Przynosi również znaczne korzyści zdrowotne, obniża poziom cholesterolu o 13% i wpływa korzystnie na poziom cukru we krwi. Mykoproteiny wydłużają też uczucie sytości, dzięki wysokiej zawartości białka i błonnika. Są również bogatym źródłem pierwiastków, takich jak: cynk, selen i żelazo, przy jednoczesnym niskim poziomie sodu. Dodatkowo w procesie ich produkcji nie stosuje się nawozów, środków ochrony roślin oraz antybiotyków, co korzystnie wpływa na jakość produktu końcowego. Nie posiadają one mocnego smaku, w związku z czym można je zastosować w wielu daniach, a po obróbce cieplnej przyjmują strukturę zbliżoną do mięsa, co czyni je doskonałym jego substytutem [9].

W analizach cyklu życia produktu (LCA) ich produkcja okazuje się wysoce efektywna, pozwalając na zaoszczędzenie dużych połaci terenu, oraz znacznych ilości wody, stawiając je w czołówce alternatyw dla mięsa. W przypadku zastosowania produkcji o obiegu zamkniętym wpływ na środowisko staje się minimalny. Szwedzka firma Mycorena chwali się osiągnięciem emisji gazów cieplarnianych na poziomie 0,84 kg CO2eq (ekwiwalentu dwutlenku węgla)  oraz 130 litrów wody na każdy kilogram wyprodukowanej żywności. Dla porównania w przypadku wołowiny wynoszą one odpowiednio 27 kg CO2eq i 15 500 litrów wody. Dzięki zastosowaniu produkcji cyrkularnej możliwe jest jednoczesne dbanie o planetę, smaczny posiłek oraz zdrowie. Niemniej jednak wysoka cena mykoprotein oraz wciąż niewielka ilość produktów opartych na ich bazie, mimo blisko 40 letniej obecności na rynku sprawia, że ich konsumpcja ogranicza się głównie do krajów rozwiniętych. Dodatkowo proces technologiczny nadal nie jest konkurencyjny w porównaniu do innych technologii wytwarzania żywności wegetariańskiej lub wegańskiej. Nadzieją jest ciągła optymalizacja technologii produkcji, stosowanie obiegów zamkniętych i zmniejszanie śladu węglowego końcowych produktów [9].

Nasze nawyki żywieniowe ciągle ewoluują wpływając zarówno na nasze zdrowie jak i na kondycję naszej planety. Zrównoważone systemy produkcji, do których zalicza się mykoproteiny stanowią przyszłość w minimalizacji negatywnego wpływu człowieka na środowisko i klimat.

Bibliografia:

  1. Bunn H.T., 1981, Archaeological evidence for meat eating by Plio-Pleistocene hominids from Koobi Fora and Olduvai Gorge, Nature 291, s. 574-577.
  2. Hoek A.C., van Boekel M.A.J.S., Voordouw J., Luning P.A., 2011, Identification of new food alternatives: How do consumers categorize meat and meat substitutes, Food Quality and Preference 22, s. 371-383.
  3. Yadav Y., Kumar S., 2012, The food habits of a nation, http://www.thehindu.com/todays-paper/the-food-habits-of-a nation/article3089973.ece.
  4. https://ec.europa.eu/eurostat
  5. https://stat.gov.pl/
  6. Jarosz M., Bułhak-Jachymczyk B. (red.), 2009, Normy żywienia człowieka. Podstawy prewencji otyłości i chorób niezakaźnych, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
  7. Anderson C., Solomons G.L., 1984, Primary metabolism and biomass production from Fusarium, [w:] Moss M.O., Smith J.E. (eds.), The Applied Mycology of Fusarium, Cambridge University Press Cambridge.
  8. Feeney J.M.: Mushrooms- intake, composition, and research. Nutrition Today, 2006, 41 (5), 219-226.
  9. https://mycorena.com/document/Promyc-Impact-Report.pdf