ترندهای بیوتکنولوژی غذایی

🧬مبحث: بیوتکنولوژی 📝مقاله قبلی: بیوتکنولوژی و صنایع غذایی 📝مقاله بعدی: روش SCNT در بیوتکنولوژی 💻مدرسه تکمیلی: مدرسه مقدماتی و پیشرفته بیوتکنولوژی 🖊شماره مقاله: 27

اگر به ترندهای چند سال اخیر صنعت مواد غذایی نگاه کنیم، نقاطی را میابیم که بیوتکنولوژی به کمک آمده و به رشد این صنعت کمک کرده است. همچنین چالش‌هایی را خواهیم دید که در صنایع دیگر به کمک بیوتکنولوژی با آن‌ها مقابله می‌شود.

در این ترندها هر چیزی از ایمنی غذایی و بهبود سلامت و تغذیه  تا بسته‌بندی مواد غذایی می‌بینیم.

در این مقاله ترندهای غذایی 2021 را بررسی کردیم و گفتیم چطور بیوتکنولوژی می‌تواند با این صنعت پر اهمیت همکاری کند تا زندگی را برای مردم بهتر کنند.

ایمنی موادغذایی و بیوسنسورها

یکی از مسائل همیشگی در صنعت غذا، ایمنی مواد غذایی است. با توجه به زندگی جهان با کرونا در یک سال گذشته، اعتماد به ایمن بودن صنعت مواد غذایی بیشتر از همیشه اهمیت پیدا کرد.

این ایمنی علاوه بر محصولی که به دست مشتری می‌رسد، شامل ایمنی و سلامت کارکنان هم می‌شود. شما نمی‌تواند در یک ویدیو کنفرانس گوشت بسته‌بندی کنید!

از طرفی هم بازرسی‌ها تا حد زیادی کاهش یافتند. در ماه مارس ، FDA اعلام کرد "به طور موقت همه بازرسی های تأسیسات نظارتی داخلی و خارجی را موقتاً به تعویق می اندازد". اگرچه برخی از بازرسی های داخلی در ماه جولای از سر گرفته شد اما در مجموع به تولیدکنندگان اعتماد شد تا از ایمنی محصولشان اطمینان پیدا کنند.

بیوتکنولوژی چطور می‌تواند به مسئله ایمنی کمک کند؟

یکی از راه‌های آنالیز کیفیت و ایمنی مواد غذایی، استفاده از بیوسنسورها است. بیوسنسور نام گروهی از حسگرها است که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند تنها به یک ماده خاص واکنش نشان دهند. نتیجه این واکنش به صورت پیام‌هایی در می‌آید که یک «ریزپردازنده» می‌تواند آن‌ها را تحلیل کند.

گروهی از این سنسورها از ارگانیسم‌های مهندسی ژنتیکی شده، به عنوان مبنا تشخیص استفاده می‌کنند. برای مثال در سال 2010، رودا و همکارانش بیوسنسور قابل حملی را بر اساس مخمر بیولومینسانس مهندسی ژنتیکی شده، تولید کردند. این دستگاه برای تشخیص متیل پاراتیون(نوعی حشره کش) استفاده شد.

مقاله حسگرهای زیستی نوری برای اطمینان از کیفیت و ایمنی غذا - یک بررسی می‌تواند شما را بیشتر با انواع مختلف بیوسنسورها، مثال‌ها و کاربردشان در صنایع غذایی آشنا کند.

شرکت‌های بیشتری سوار ارابه  موسیقی سلامت و ایمنی می‌شوند

مصرف كنندگان بیشتر سال گذشته خود را صرف تلاش برای سالم ماندن كردند - و این تمایل به گزینه های غذایی آنها نیز راه پیدا کرده است. تحقیقات ADM نشان دادند که این بیماری همه گیر باعث شد افراد بیشتری به غذاهایی که برای ایمنی بدن آنها مفید است علاقه مند شوند.

WGSN گفت از توت فرنگی و پروبیوتیک گرفته تا زردچوبه و مورینگا ، ترکیباتی که ادعای ایمنی دارند از جمله موارد آماده رشد بیشتر است.

شرکت ها به دنبال افزودن مزایا و ادعاهایی به محصولات خود هستند که سلامتی را در اولویت قرار می دهند، مانند شرکت های ماست که پروبیوتیک ها را راه اندازی می کنند.

مواد تقویت کننده ایمنی در حال حاضر با افزایش فروش روبرو شده اند و شرکت های بیشتری با این ویژگی ها سبد سهام خود را گسترش می دهند.

می‌توانید در مقاله با پروبیوتیک ها از سرطان دهانه رحم پیشگیری کنیم، بیشتر با پروبیوتیک‌ها و فوایدشان آشنا شوید.

CRISPR و ویرایش ژن از محصولات به سمت مصرف کنندگان می‌رود

یک سری از فناوری‌های جدید، از جمله تغییرات ژنتیکی، توسعه تولید مواد غذایی را متحول کرده‌اند.

اکنون، تلاشی برای بهتر کردن طعم، بافت و تولید میوه و سبزیجات توسط CRISPR و سایر تکنیک‌های ویرایش ژن تقویت شده است. این روش‌ها ادعا می‌کنند که می‌توانند این کارها را سریع‌تر و هزینه کمتر انجام دهند.

جنیفر کوزما ، استاد دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و مدیر مهندسی ژنتیک این دانشگاه، گفت: "فکر می‌کنم شاهد ویرایش ژن و ورود محصولات با پایه CRISPR در سال 2021 باشیم."

مهندسی ژنتیک اولیه بیشتر بر محصولاتی مانند سویا و ذرت پرورش یافته توسط کشاورزان متمرکز بود تا عملکرد را افزایش داده و آن‌ها را در برابر آفات و یا در برابر درمان‌های شیمیایی مقاوم کند.

اما امروزه کارهای بیشتری در مورد غذاهای مصرف کننده محور مثل قارچ، سیب، سیب‌زمینی و کاهو در حال انجام است که می‌تواند ویژگی‌های مهم برای مصرف‌کنندگان را تغییر دهد. برای مثال Pairwise از تکنولوژی CRISPR استفاده می‌کند تا تلخی موجود در برخی مواد مغذی را از بین ببرد.

هنوز هم مردم نگرانی‌هایی در مورد مصرف چنین محصولاتی دارند، آن‌ها نگران اند که تولیدکنندگان به اندازه کافی در مورد محصولشان شفاف‌سازی نکنند و روند نظارتی USDA به اندازه کافی قوی نباشد.

چطور درمان از طریق مواد غذایی را شخصی سازی و بهینه کنیم؟

در مصاحبه با دکتر ماشین چیان، مدیر گروه تحقیقات شرکت نستله که بزرگ‌ترین شرکت چندملیتی فعال در صنایع غذایی است، درمورد ترندهای صنایع غذایی صحبت کردیم.

دکتر ماشین‌چیان به همراه تیمشان در نستله بر روی ایجاد اندام‌های کوچک شده یا ارگانوئید‌ها از سلول‌های بنیادی تمرکز دارند.

شرکتی مثل نستله چطور از تحقیقات سلول‌های بنیادی سود می‌برد؟

هدف نستله این است که بتواند بدون استفاده از مواد دارویی و از طریق رژیم غذایی به افراد در درمان بیماری‌ها کمک کند.

هر یک از ما به خاطر ژنتیک و محیط، سیستم متابولیک متفاوتی داریم بنابراین به داروها و مواد غذایی مختلف واکنش‌های مختلفی نشان می‌دهیم. تکنولوژی مورد استفاده به این صورت است که با گرفتن یک بایوپسی از افراد به سلول‌های بنیادی می‌رسند و با روش‌هایی یک نمونه کوچک شده از اندام شما را ایجاد می‌کنند.

این اندام کوچک شده یا به اصطلاح ارگانوئید برای به دست آوردن اطلاعات جذب غذا، اثر مواد مختلف در بدن فرد و... استفاده می‌شود و امکان برخوردی شخصی شده را به وجود می‌آورد.

برای آشنایی بیشتر با این مبحث می‌توانید مصاحبه کامل با دکتر ماشین‌چیان را در اینستاگرام ما مشاهده کنید.

سوپرفودها

بیوتکنولوژی در تلاش است تا مواد غذایی را غنی‌تر کند. مثالی آشنا از  این مسئله برنج طلایی است که بتاکاروتن لازم را برای افراد تامین می‌کند و به حفظ بینایی میلیاردها انسان کمک می‌کند.

همچنین محققان در تلاش اند تا کاری کنند، مواد مغذی موجود که طی فرایند پخت و پز از بین می‌روند را حفظ کنند. مثلا وقتی بروکلی را بپزید، سولفورافان را از دست می‌دهد در حالی که این ماده برای کمک به کاهش و کندی بیماری های مزمن ضروری است.

با استفاده از بیوتکنولوژی می‌توانیم هر طور که دوست داریم، مواد غذا را سرخ کنیم یا بپزیم و مطمئن باشیم که خواص خود را حفظ کرده است.

کشت گوشت

مصرف‌کننده‌های امروز، بیشتر از هر زمان دیگری از آنچه مصرف می‌کنند، آگاه هستند. آن‌ها رژیم‌های غذایی خاصی را به دلایل محیطی، شیمیایی، ایئولوژیک و... انتخاب می‌کنند.

یکی از این رژیم‌ها گیاهخواری است.

شاید از گوشت‌هایی که واقعا گوشت نیستند، شنیده باشید. برندهایی مثل Impossible و Beyond Meat دست به تولید گوشت از گیاهان زده اند!

مطمئن باشید بیوتک نمی‌خواد عقب بیفتد، پس دست به کار شد تا بیوراکتورهایی برای کشت گوشت راه بیاندازد.

گوشت کشت شده(Cultured meat)، گوشتی است که به جای استفاده از حیوانات ذبح شده، توسط سلول های حیوانی در in vivo تولید می شود.

در اتحادیه اروپا ، غذاهای جدید مانند محصولات گوشتی پرورشی باید یک دوره آزمایش حدود 18 ماهه را طی کنند که طی آن یک شرکت باید قبل از ورود به بازار به سازمان ایمنی غذایی اروپا EFSA) ) ثابت کند که محصول آنها بی خطر است.

در 2 دسامبر 2020 ، آژانس غذایی سنگاپور " chicken bites " تولید شده توسط Eat Just را برای فروش تجاری تأیید کرد. این اولین باری بود که یک محصول گوشتی پرورشی بررسی ایمنی (که 2 سال به طول انجامید) از یک تنظیم کننده مواد غذایی را پشت سر گذاشت و پس از دهه ها تحقیق و توسعه به عنوان یک نقطه عطف برای ورود صنعت به بازار شناخته شد.

پلاستیک زیستی

این بخش به طور مستقیم بر محصول اثر ندارند اما هنوز هم از اجزا صنعت مواد غذایی است.

همانطور که گفتیم، مشتریان امروز بسیار آگاه هستند و نگرانی‌های زیادی دارند. یکی از این نگرانی‌ها، آسیب‌هایی است که پلاستیک مصرفی در بسته‌بندی مواد غذایی به طبیعت می‌زند. به خصوص این روزها که به خاطر کرونا هر چیزی را در پلاستیک می‌پیچند.

باز هم بیوتکنولوژی به کمک می‌آید.

بیایید مثالی از دنیای زیبایی بیاوریم. L'Oréal از سال 2017 با یک شرکت بیوتکنولوژی به نام Carbios برای تولید پلاستیک‌های زیستی قابل بازیافت همکاری می‌کند. Carbios برای تولید این بیوپلاستیک‌ها متکی بر دپولیماریزاسیون است.

این دقیقا یعنی چی؟

به زبان ساده این یعنی که پلاستیک‌های حاصل می‌توانند با استفاده از آنزیم‌های موجود در میکروب‌ها هضم شوند و مواد جدید و بی خطر زیست محیطی تولید کنند. پس از تصویه می‌توان دوباره پلیمر را تولید کرد و به گفته Carbios یک چرخه بی‌نهایت بازیافت داشت.

در آخر

بخشی از ترندهای صنایع غذایی را بررسی کردیم و دیدیم که بیوتکنولوژی چطور می‌تواند هم راستا با این ترندها پیش بیاید و به حل مشکلات کمک کند. دیدیم که نه تنها تمرکز بر بهتر کردن مواد خوراکی و روش‌های کشت جدید بوده است بلکه در زمینه‌هایی مثل ایمنی غذایی و بسته‌بندی هم بیوتکنولوژی خدماتی را ارائه داده است.

این‌ها خود شاهدی بر پتانسیل بالای بیوتکنولوژی برای حل مشکلات و چالش‌ها است. راحت بگویم بیوتکنولوژی همیشه حقه‌ای در آستین دارد که می‌تواند راه حل ما باشد. لازم به ذکر است که بیوتکنولوژی در صنایع غذایی کاربردهای بسیار دیگری نیز دارد که در  مقاله بیوتکنولوژی و صنعت مواد غذایی به بررسی آن‌ها پرداختیم.

 

منابع: 5 trends fueling food and beverage innovation in 2021 Seven challenges and trends the food industry can expect in 2021 Optical biosensors for food quality and safety assurance—a review Cultured meat Why we are going to hear a lot more about biotech plastics Is Biotechnology the Latest Food Trend?