Biotekniikka voi tarjota ympäristön kannalta kestävämmän tavan kananmunan valkuaisproteiinin tuotantoon

Helsingin yliopiston Future Sustainable Food Systems -tutkimusryhmän ja VTT:n yhteistyössä toteuttama tutkimus osoittaa, että munanvalkuaisen tärkeimmän proteiinin, ovalbumiinin, tuotanto rihmasienen avulla voi vähentää munanvalkuaisjauheen tuotannon aiheuttamaa ympäristökuormitusta ja lisätä tuotannon kestävyyttä. Tämä koskee etenkin tuotantoa, jossa turvaudutaan vähähiilisiin energianlähteisiin.

Sisältämänsä korkealaatuisen proteiinin ansiosta munanvalkuaisjauhe on elintarviketeollisuudessa yleisesti käytetty raaka-aine. Vuonna 2018 munanvalkuaisjauheen maailmanlaajuinen kulutus nousi 1,6 miljoonaan tonniin, ja markkinoiden odotetaan jatkossa kasvavan entisestään.

Kasvava kysyntä herättää sekä tuotannon kestävyyteen että eettisyyteen liittyviä kysymyksiä. Kanojen kasvatus munantuotantoa varten ja muut tuotantoketjun osat synnyttävät paljon kasvihuonekaasupäästöjä, kuluttavat runsaasti vettä ja aiheuttavat luontokatoa. Lisäksi maailmanlaajuisesti katsottuna tehokanatalous on aiheuttanut eläimistä ihmisiin tarttuvien sairauksien leviämistä.

Elintarviketeollisuuden toimijat ovat entistä kiinnostuneempia etsimään kestäviä vaihtoehtoja eläinperäisille proteiineille. Bioteknologian avulla eläinproteiinien tuotanto voidaan erottaa eläinten kasvatuksesta tuottamalla tiettyjä proteiineja mikrobeihin perustuvan tuotantoprosessin avulla.

– Yli puolet munanvalkuaisjauheen proteiinisisällöstä on ovalbumiinia, jota VTT on onnistunut valmistamaan Trichoderma reesei -rihmasienen avulla. Ovalbumiinin valmistusohjeen sisältävä geeni lisätään nykyaikaisilla bioteknisillä työkaluilla kyseiseen mikrobiin. Mikrobi tuottaa tämän jälkeen ovalbumiinia, joka erotetaan soluista, rikastetaan ja kuivataan lopulliseksi tuotteeksi, kertoo tutkimuspäällikkö Emilia Nordlund VTT:stä.

Proteiinien valmistus bioteknologian avulla bioreaktoreissa kuluttaa tavallisesti enemmän sähköä aikaansaatua proteiinikiloa kohden kuin perinteiset maataloustuotteet, joten energianlähteellä on merkitystä ympäristövaikutusten kannalta. Toisaalta mikrobit tarvitsevat glukoosia ja muita ravinteita yleensä huomattavasti vähemmän tuotettua proteiinikiloa kohden kuin eläinperäinen tuotanto.

– Tutkimuksemme mukaan T. reesei -rihmasieneen perustuva ovalbumiinin tuotanto pienentää maankäytön tarvetta lähes 90 prosenttia ja pudottaa kasvihuonekaasupäästöt jopa puoleen verrattuna kananmunista saatavan ovalbumiinin tuotantoketjuun. Kun tuotanto tulevaisuudessa perustuu vähähiiliseen energiaan, mikrobeihin perustuva tuotantoprosessi saattaa vähentää ympäristövaikutuksia parhaimmillaan jopa lähes neljännekseen kananmunista saatavan ovalbumiinin tuotantoon verrattuna, sanoo väitöskirjatutkija Natasha Järviö Helsingin yliopistosta.

Vedenkäytön ympäristövaikutusten osalta tutkimustulokset eivät olleet yhtä yksiselitteisiä, sillä asiaan vaikutti suuresti ovalbumiinin tuotantopaikan oletettu sijainti.

 

Alkuperäinen artikkeli:

Järviö, N., Parviainen, T., Maljanen, NL. et al. Ovalbumin production using Trichoderma reesei culture and low-carbon energy could mitigate the environmental impacts of chicken-egg-derived ovalbumin. Nat Food 2, 1005–1013 (2021). https://doi.org/10.1038/s43016-021-00418-2