ויטמינים רבים מיוצרים במפעלים כימיים, לרוב באופן סינתטי, אך חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק הצליחו לפתח שיטה טבעית ופשוטה לייצור ויטמין B2: על ידי חימום עדין של חיידקי חומצת חלב. זה יכול להיות מחליף משחקים במדינות מתפתחות, שבהן רבים סובלים ממחסור בוויטמין B2, מה שמאפשר העשרה ב-B2 ישירות במטבחים מקומיים.
כיום, רוב הויטמינים מיוצרים במפעלים, בין אם באופן סינטטי או בעזרת מיקרואורגניזמים שאינם מאושרים לשימוש במזון. שיטות ייצור אלו דורשות תהליכי טיהור נרחבים ולעיתים מורכבים (להפרדת הוויטמין מחומרים שאינם מאושרים למזון), שהם יקרים ועתירי אנרגיה.
כעת, צוות חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק (DTU) ייצר בהצלחה ויטמין B2, הידוע גם בשם ריבופלבין, בכמויות משמעותיות באמצעות שיטה חדשה, חסכונית וידידותית לאקלים. החוקרים השתמשו בחיידק חומצת חלב שאושר על ידי מזון, והוכיחו שהוא יכול לייצר ויטמין B2 כאשר הוא נתון לחום.
"אני חושב שזה יפה שאפשר להשתמש במשהו פשוט כמו חימום עדין וחיידקי חומצה לקטית לייצור ויטמין B2. השיטה מאפשרת להעשיר מזון בויטמין B2 בצורה קלה, למשל, במהלך ייצור יוגורט או מחמצת. ," אומר פרופסור חבר כריסטיאן סולם ממכון המזון הלאומי של DTU, שהוביל את המחקר.
ויטמין B2 חיוני לייצור אנרגיה ולשמירה על תפקוד חיסוני תקין. הוא גם ממלא תפקיד חשוב בספיגת ברזל, ולמחסור יש השפעות רחבות טווח.
העשרה ב-B2 כחלק מהכנת המזון
שיטה חדשנית זו משלבת ייצור ויטמינים בתהליך תסיסת המזון. כך ניתן לייצר ולהוסיף ויטמינים באופן מקומי. על ידי שימוש בחיידקים המייצרים ריבופלבין בייצור מזון, יצרנים יכולים לשפר את הערך התזונתי של מזונות מסורתיים מבחינה כלכלית, לשפר את בריאות הציבור תוך הפחתת ההשפעה הסביבתית.
השיטה נבדלת מהטכנולוגיות הקיימות בכך שהיא טבעית – ללא שינוי גנטי – וצורכת פחות אנרגיה ופחות כימיקלים בהשוואה לייצור ויטמין סינתטי מסורתי. החיזוק מצריך רק כלי תסיסה בסיסיים, שכבר נפוצים בהרבה משקי בית.
איך החוקרים הדגישו את החיידקים
הצוות הכניס את חיידקי חומצת החלב ל"לחץ חמצוני", לחץ טבעי שמאלץ חיידקים לייצר יותר ריבופלבין כדי להגן על עצמם.
השתמשנו במיקרואורגניזם Lactococcus lactis, הידוע בדרך כלל מגבינות וחלב תרבותי, לייצור ויטמין B2. לקטוקוקוס משגשג הכי טוב בסביבות 30 מעלות צלזיוס, אבל חיממנו את החיידקים ל-38-39 מעלות צלזיוס, מה שהם לא אהבו. חיידקים מסתגלים לתנאים חדשים, וכדי להגן על עצמם מפני הלחץ החמצוני הנגרם מהחום, הם החלו לייצר ויטמין B2".
כריסטיאן סולם, פרופסור חבר, DTU National Food Institute
החוקרים ייעלו את תהליך ייצור הוויטמין על ידי הוספת חומרים מזינים שונים, והשיגו ייצור של 65 מיליגרם של ויטמין B2 לליטר מצע מותסס – כמעט פי 60 מהדרישה היומית של האדם לויטמין.
התאמה תרבותית ופוטנציאל עתידי
"זה יהיה אידיאלי לארוז את חיידקי חומצת החלב המייצרים B2 כתרבית סטרטר שניתן להוסיף למזונות כמו חלב, תירס או קסאווה לצורך תסיסה. כאשר מאכלים אלו מותססים באמצעות תרבית הסטרטר, הכוללת חומצה לקטית שנבחרה במיוחד. חיידקים יחד עם חיידקים מסורתיים, הם מייצרים אוטומטית ריבופלבין תוך שמירה על הטעם והמרקם המסורתיים של המזון", אומר כריסטיאן סולם.
למדינות מתפתחות רבות יש כבר מסורות חזקות של תסיסת מזון, מה שמאריך את חיי המדף ומפחית את הפסולת.
ניתן להרחיב את השיטה לייצור ויטמינים וחומרי תזונה חיוניים אחרים, כמו חומצה פולית (B9) וויטמין B12, שלעתים קרובות חסרים בתזונה מהצומח. זה יכול להיות מיושם גם על סוגי מזון שונים, כולל כרוב כבוש.
לגבי המחקר
הכותרת המקורית של המאמר המדעי שפורסם ב-Journal of Agricultural and Food Chemistry היא: רתימת מתח חמצוני כדי להשיג חיידקים טבעיים של ריבופלבין המפרישים חומצה חלבית לשימוש ב-Biofortification. (קישור למאמר: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c08881)
המחקר ממומן על ידי קרן המחקר העצמאית דנמרק באמצעות הפרויקט Bioshuttle.
מחברים: Emmelie Joe Freudenberg Rasmussen, Norbert Acs, Peter Ruhdal Jensen, וכריסטיאן Solem, כולם מהמכון הלאומי למזון DTU, דנמרק.
העבודה בוצעה בעיקר על ידי Ph.D. סטודנטית אמלי ג'ו פרוידנברג רסמוסן.
