במחקר שפורסם לאחרונה ב npj מדע המזוןחוקרים סוקרים את היתרונות הבריאותיים של מקורות חלבון חלופיים ואת האתגרים הקשורים לייצור שלהם.
לִלמוֹד: אתגרים נוכחיים של חלבונים חלופיים כמזונות עתידיים. קרדיט תמונה: barmalini / Shutterstock.com
הצורך במקורות חלבון חלופיים
מכיוון שאוכלוסיית העולם צפויה להתקרב ל-9.7 מיליארד עד 2050, עדיין יש חשיבות מכרעת להבטחת ייצור נאות ובר-קיימא של מזון מזין. הביקוש לחלבון מדאיג במיוחד, שכן מקורות מסורתיים כמו בעלי חיים אינם מספיקים ותורמים באופן משמעותי לפליטת גזי חממה (GHG).
הרחבת החקלאות כדי לעמוד בדרישות החזויות לחלבון תאיים בהכרח על המגוון הביולוגי ותאיץ את ההידרדרות הסביבתית. כתוצאה מכך, הושקעו השקעות משמעותיות בשיפור המראה והמרקם של מוצרי חלבון אלטרנטיבי (AP) כדי להידמות יותר למוצרים המבוססים על בעלי חיים.
שוק ה-AP כולל כיום מקורות חלבון מבוססי צמחים, חרקים וחיידקים, כמו גם מוצרי בשר ופירות ים מתורבתים. בשנת 2023, גודל שוק ה-AP הוערך ב-15.3 מיליארד דולר ארה"ב (USD) וצפוי להגיע ל-26.5 מיליארד דולר עד 2030.
למרות ש-AP מציעים פתרונות מבטיחים לנושאי סביבה ובריאות, הם קשורים למספר אתגרים, כולל קבלת צרכנים, עלויות ייצור גבוהות ובעיות רגולטוריות. למרות ההתעניינות הגוברת ופוטנציאל השוק, תעשיית ה-AP חייבת להתגבר על המכשולים הללו כדי להפוך למקורות חלבון בר-קיימא ומקובלים לעתיד.
יתרונות והשפעות סביבתיות
APs מציעים יתרונות סביבתיים משמעותיים בהשוואה למוצרי בעלי חיים מסורתיים. טיפוח צמחים וחיידקים עתירי חלבון, כמו גם גידול חרקים, מייצרים פחות פליטות גזי חממה באופן משמעותי, בנוסף לצמצום דרישות הקרקע והמים.
לדוגמה, ייצור חלבון מהצומח פולט פי 40-100 פחות גזי חממה וצורך פי 20-50 פחות אדמה מבעלי חיים. חקלאות עבור חרקים כמו תולעי קמח הוכחה גם כמפיקה עד פי 75 פחות פליטת גזי חממה מאשר חוות בעלי חיים, בנוסף לכובשת פי 102 פחות אדמה ומפיקה פי 35 פחות מים. מקורות חלבון המבוססים על חיידקים יעילים במיוחד, מכיוון שהם משתמשים עד פי 2,000 פחות באדמה בהשוואה למקורות חלבון מסורתיים.
למרות יתרונות אלו, ההשפעה הסביבתית של בשר מתורבת נותרה לא ברורה בשל שלב הפיתוח המוקדם שלו, כמו גם הדרישות הגבוהות לאנרגיה ומשאבים של הטכנולוגיות הנוכחיות. לפיכך, נדרשים עדכונים והערכות מתמשכים כדי למזער את ההשפעה הסביבתית הפוטנציאלית של APs.
אתגרים בייצור AP
ייצור APs קשור למספר אתגרים, במיוחד בשכפול הטעם, המרקם והפרופילים התזונתיים של חלבונים מסורתיים עקב הבדלים מולקולריים ופיזיקוכימיים. כתוצאה מכך, חלבוני צמחים וחרקים דורשים לעתים קרובות עיבוד נרחב כדי להשיג מרקמים דומים.
שחול בטמפרטורה גבוהה, שהיא שיטה נפוצה ליצירת אנלוגים לבשר, היא עתירת אנרגיה ועשויה לא לשחזר במלואה את החוויה החושית של בשר אמיתי, ובכך לגרום למוצרים אלו להיתפס לעתים קרובות כיבשים או סיביים. יתר על כן, בעוד שחלבונים מיקרוביאליים כמו mycoprotein עשויים להיות דומים מאוד למוצרים מבוססי בעלי חיים, הם עדיין דורשים פיתוח נוסף כדי להידמות למאפיינים תחושתיים אלה.
הטכנולוגיות הנוכחיות לייצור בשר מתורבת אינן כדאיות כלכלית לייצור בקנה מידה גדול. יתר על כן, הביוריאקטורים המשמשים בתהליכים אלה דורשים תנאים מדויקים כדי למנוע זיהום ולהבטיח איכות עקבית.
פרופיל טעם ותזונתי
ל-APs יש מטבעם טעמים שונים השונים ממוצרים מן החי, כולל הטעם דמוי השעועית של כמה חלבונים מהצומח או תווים אדמתיים בחלבוני חרקים, שיכולים להיות קשה להסוות. למרות שניתן לשלב חומרי טעם במוצרים אלה, צרכנים מעדיפים לרוב מוצרים עם פחות תוספים.
ל-APs יש לעתים קרובות פרופיל חומצות אמינו שונה בהשוואה לחלבונים מן החי, ועשויים אפילו להיעדר חומצות אמינו חיוניות כמו ליזין. כמו כן, לחלק מה-APs, במיוחד אלה שמקורם בחרקים או חיידקים, יש תוכן תזונתי משתנה המבוסס על מינים ושיטות עיבוד.
צרכנים רבים נותרים סקפטיים לגבי היתרונות הבריאותיים הקשורים ל-APs, במיוחד מכיוון שחלק מהמוצרים מסווגים כמזונות מעובדים במיוחד. הבטחת המוצרים הללו מזינים, בטוחים וניתנים להשוואה לחלבונים מסורתיים הן בטעם והן במרקם חיונית לקבלתם הרחבה יותר.
מסקנות
מגמות והזדמנויות עתידיות עבור APs כוללות מגוון מקורות חלבון, כגון אצות, אצות וצמחי מים, בשל הצמיחה המהירה שלהם ותכולת חלבון גבוהה.
טכנולוגיות כמו מיצוי נוזל סופר קריטי ועיבוד בלחץ גבוה יכולות לשפר את מיצוי החלבון. ייצור בשר ופירות ים מתורבת מתקדם עם טכנולוגיות עריכת גנים ותסיסה.
עם זאת, נותרו אתגרים, כגון הבטחת בטיחות, הפחתת אלרגניות והבנת ההשפעות הבריאותיות של APs על מיקרוביום במעיים. שיפור יעילות העלות של ייצור AP, קידום שיטות אנליטיות נוכחיות ופיתוח קווים מנחים ברורים כדי להבטיח את בטיחות הצרכן נדרשים גם כדי לתמוך בצמיחה העתידית של תעשיית AP.
