Poznaj nowe pokolenie hodowców drobnoustrojów

W październiku zeszłego roku weszłam do laboratorium Superkultur Królestwa na Brooklynie, w Nowym Jorku, gdzie nieoznakowane dzbanki z mlekiem migdałowym były porozrzucane po stole w pokoju socjalnym. Właściciele Ravi Sheth i Kendall Dabaghi testowali smakowe adaptacje mleka przy użyciu kultur mikrobów pierwotnie znalezionych w sfermentowanych produktach spożywczych, takich jak kimchi, kiszona kapusta, ocet i tym podobne. Próbowali znaleźć odpowiednią kombinację, która mogłaby zastąpić sztuczne emulgatory i dziąsła zwykle używane do stworzenia jedwabistego i gładkiego napoju.

Uprzemysłowiona żywność jest zaśmiecona dodatkami i substancjami—stabilizatorami, sztucznymi konserwantami, słodzikami i barwnikami—mającymi wpływ na różne właściwości, od tekstury po smak i wiele innych. Etykiety żywności dla produktów roślinnych i innych przetworzonych produktów spożywczych są często tak długie, że nasuwa się pytanie: czy to w ogóle jest jedzenie?

W celu zastąpienia dodatków chemicznych bardziej naturalnymi alternatywami, firmy takie jak Superkultury Królestwa czerpią z mądrości przodków i składników. The Live Green Co., z siedzibą w Bostonie, wykorzystuje platformę technologiczną, którą nazywa Charaka, do tworzenia składników pochodzenia roślinnego, które mogą funkcjonować w różnych związkach molekularnych i bioaktywnych-niezależnie od tego, czy skupiają się na substancjach chemicznych, mechanicznych, funkcjonalnych, odżywczych czy zrównoważonych. Nadzieją jest przejście z żywności” opartej na roślinach “na żywność” tylko dla roślin”. Tymczasem urodzona w Argentynie Michroma używa grzybów do tworzenia naturalnych barwników spożywczych.

Przetworzona żywność, jaką znamy dzisiaj, sięga końca XVIII i początku XIX wieku, kiedy żywność była manipulowana, w dużej części, aby zaspokoić rosnące wojsko. Następnie przyszła pasteryzacja i konserwowanie pod koniec XIX wieku, a później gotowe posiłki, które ryczały na podmiejskich półkach supermarketów. W tym czasie firmy produkujące składniki majstrowały nad izolatami chemicznymi, aby stworzyć mechanizmy, które uczyniły żywność bardziej stabilną, wygodną i dostępną.

“W latach 60. regulatorzy bezpieczeństwa żywności w USA, Europie i innych regionach świata zatwierdzili dodatki do żywności, aby zapewnić konsumentom, że ich stosowanie w produktach spożywczych jest bezpieczne”, mówi certyfikowany Naukowiec ds. żywności Kantha Shelke. FDA prowadzi obecnie bazę danych zawierającą ponad 3000 dodanych składników używanych przez konsumentów i Przemysł spożywczy. Lista zawiera wszystko, od wysokofruktozowego syropu kukurydzianego i gumy guar do azotanów i azotynów do sztucznych barwników i hormonów.

Ponieważ dodatki i substancje gwałtownie wzrosły, obawy dotyczące zdrowia również rosną. Według badań Amerykańskiej Akademii Pediatrii, obawy dotyczące dodatków do żywności wzrosły w ciągu ostatnich dwóch dekad, szczególnie wśród dzieci, których rozwijające się ciała są bardziej podatne na wpływ. Ponadto wyjaśnia, że niektóre sztuczne barwniki spożywcze mogą być związane z zaostrzeniem ADHD; azotany i azotyny mogą zakłócać produkcję hormonów tarczycy, podczas gdy inne dodatki i substancje mogą przyczyniać się do stresu oksydacyjnego.

“W ciągu ostatnich dwóch dekad dodatki do żywności rozprzestrzeniły się w produkcji żywności ze względu na rosnące zapotrzebowanie na czystą żywność etykietową i żywność funkcjonalną o naukowo potwierdzonej bioaktywności i oświadczeniach”, mówi Shelke, dodając, że inwestycje branżowe w “czystsze” alternatywy nie mają negatywnego postrzegania i są postrzegane jako bardziej zrównoważone. Niektórzy twierdzą, że przepisy FDA i obecne wymagania dotyczące oznaczenia “ogólnie uznanego za Bezpieczny” (GRAS) są po prostu niewystarczające. Z drugiej strony Unia Europejska zakazała niektórych dodatków, na które nadal zezwala FDA. Obejmuje to ostatnio zakazany dwutlenek tytanu-znajdujący się w żywych cukierkach, zupach, sosach i innych—który Europejski Urząd ds. bezpieczeństwa żywności stwierdza, że jest niebezpieczny do spożycia. Składnik ten jest jednak nadal stosowany w produktach amerykańskich.

Używanie mikroorganizmów, takich jak te, nad którymi pracują Superkultury Królestwa, do produkcji dodatków do żywności wymaga mniej wody i energii niż ponowne wykorzystanie produktów ubocznych. Mogłoby to potencjalnie wyeliminować szerokie i kosztowne wykorzystanie gruntów rolnych pod uprawy, takie jak kukurydza na syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy i soja na oleje uwodornione.

Ravi Sheth i Kendall Dabaghi, założyciele Superkultur Królestwa.

Kiedy w 2020 roku wprowadzono Kingdom Superculture, Dabaghi i Sheth chcieli stworzyć własny atlas naturalnych składników opartych na mikrobiach, które naśladują działanie przemysłowych dodatków. “Zamiast mieć bibliotekę sztucznych chemikaliów, chcemy zacząć od biblioteki tych naturalnych szczepów drobnoustrojów”, mówi Dabaghi, który współtworzył firmę po zbadaniu mikrobiomu i uczenia maszynowego na Uniwersytecie Columbia.

Naukowcy z Kingdom Superculture wykorzystują uczenie maszynowe i inne technologie do badania milionów nieodkrytych, nietypowych drobnoustrojów, które żyją w sfermentowanej żywności. Następnie wyodrębniają szczepy mikrobiologiczne, łączą je z innymi izolatami i projektują to, co nazywają “superkulturami.”

“Uważamy, że możemy je łączyć w różnych proporcjach i kombinacjach i podobnie wpływać na smak, teksturę i właściwości funkcjonalne—ale w znacznie bardziej zdrowy i zrównoważony sposób”, mówi Dabaghi. Do tej pory stworzyli te dodatki do serów na bazie roślin, jogurt, kombucha, a ostatnio wegańskie masło wyłącznie dla słynnego Eleven Madison Park na Manhattanie. Ich superkultury są również wykorzystywane do produktów do pielęgnacji ciała i ostatecznie rozszerzą się na żywność nie-wegańską.

W miarę rozwoju sektora roślinnego te firmy zajmujące się uprawą drobnoustrojów mogłyby umożliwić przedsiębiorstwom zajmującym się produkcją towarów pakowanych (CPG) dostosowanie właściwości sensorycznych i funkcjonalnych swoich produktów do składników pochodzenia roślinnego i spożywczego. Ale czy te bardziej” naturalne “dodatki będą lepsze niż ich” przetworzone ” odpowiedniki? Podczas gdy badania w przestrzeni biotechnologicznej wydają się obiecujące, wciąż jest wiele, które jeszcze nie zostały zbadane.

“Konsumenci, pomimo braku podstaw nauki o żywności i żywieniu, kierują branżę ku bioaktywnym i technologicznie odpowiednim związkom, które nie wyrządzą szkody”, mówi Shelke, który wierzy, że czas i rygorystyczne badania powiedzą, czy ludzka fizjologia dostosuje się do stale rozwijającej się przestrzeni żywnościowej i wytwarzanych produktów spożywczych. “Jak na ironię, istnieje wiele nauki, technologii i manipulacji, aby żywność wyglądała tak, jakby była wytwarzana przez naturę i minimalnie przetwarzana.”

Podczas gdy przyszłość dodatków i substancji jest obecnie pisana (lub kodowana), droga do czystszych etykiet składników i bardziej sprawiedliwego systemu żywności jest pełna potencjału.