Københavns Universitet      -        Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Forskere bruger blågrønalger som rugemor for ”kødagtige” proteiner

Del

Forskere fra Københavns Universitet er ikke alene lykkedes med at bruge blågrønalger som rugemor for et nyt protein – de har tilmed fået mikroalgen til at producere ”kødfiber-agtige” proteintråde. Og den bedrift er måske nøglen til bæredygtige madvarer, der både har den ’rigtige’ tekstur og kræver minimal forarbejdning.

Cyanobakterier også kendt som blågrønalger
Cyanobakterier også kendt som blågrønalger (foto: Getty Images)

At vi skal spise mindre kød og ost og mere plantebaseret, ved vi efterhånden godt. Men når vi står foran køledisken og skal vælge mellem animalske fødevarer og mere klimavenlige alternative proteinkilder, er det ikke kun fornuften, der taler til os. Og selvom man har fået styr på smagen i mange plantebaserede produkter, halter det ofte med teksturen – den, der giver den ’rigtige’ mundfølelse.  

Derudover kommer problemet med, at de plantebaserede protein-alternativer ofte ikke er så bæredygtige alligevel, fordi forarbejdningen af dem koster rigtig mange ressourcer.

Hvad nu hvis man kunne lave proteinrige fødevarer, der samtidig er både bæredygtige og har den rette tekstur? Et stykke nyt forskning fra Københavns Universitet ildner den ambition. Nøglen er blågrønalger. Ikke den type, der er berygtet for at lægge sig som en giftig suppe i badevandet om sommeren, men de ikke-giftige af slagsen.

”Cyanobakterier, også kendt som blågrønalger, er en levende organisme, som vi har fået til at producere et nyt protein, som den ikke fra naturens side producerer. Det ekstra spændende er, at proteinet dannes i fiberagtige strenge, som minder lidt om kødfibre. Og de kan måske bruges i plantebaseret kød, ost eller en ny type fødevare, hvor vi ønsker en særlig tekstur,” fortæller professor Poul Erik Jensen fra Institut for Fødevarevidenskab.

Han og en række andre forskere fra bl.a. Københavns Universitet har i et nyt studie vist, at de kan bruge en cyanobakterie som værtsorganisme eller rugemor for det nye protein ved at sætte fremmede gener ind i cyanobakterien. Inde i cyanobakterien organiserer proteinet sig som bittesmå tråde eller nanofibre.

Minimal forarbejdning – maksimal bæredygtighed

Forskere rundt om i verden har allerede zoomet ind på cyanobakterier og andre mikroalger som potentielle alternative fødevarer. Dels fordi de ligesom planter vokser ved hjælp af fotosyntese, og dels fordi de i sig selv indeholder både en stor mængde protein og sunde flerumættede fedtsyrer.

”Jeg er jo jyde og slår sjældent ud med armene, men at vi kan manipulere en levende organisme til at fremstille en ny slags protein, der organiserer sig i tråde er sjældent set i dette omfang og er rigtig lovende. Og det er tilmed en organisme, som let kan dyrkes bæredygtigt, fordi den bare lever af vand, luftens CO2 og solens lysstråler. Det her resultat giver cyanobakterien endnu større potentiale som bæredygtig ingrediens,” siger en begejstret Poul Erik Jensen, som er leder af en forskningsgruppe specialiseret i plantebaseret mad og planters biokemi.

Der er i forvejen mange rundt om i verden, der netop arbejder på at udvikle proteinrige teksturgivere til plantebaseret mad – bl.a. i form af ærtefrø og sojafrø. Men de kræver meget forarbejdning, fordi frøene skal formales, og proteinet dernæst skal trækkes ud af dem for at få en høj nok proteinkoncentration.

”Hvis vi kan udnytte hele cyanobakterien og ikke kun proteinfibrene i fødevarer, vil det minimere den nødvendige forarbejdning. I fødevareforskningen vil vi gerne undgå for meget forarbejdning, fordi det kompromitterer den ernæringsmæssige værdi af ingrediensen og samtidig koster en forfærdelig masse energi,” siger Poul Erik Jensen.

Fremtidens køer

Der er dog stadig et godt stykke vej, før en produktion af proteintråde fra cyanobakterier kan sættes i sving, understreger professoren. Først skal forskerne finde ud af at optimere cyanobakteriens produktion af proteinfibre. Men Poul Erik Jensen er optimistisk:

”Vi skal forædle de her organismer til at producere flere proteinfibre – og på den måde ’hijacke’ cyanobakterien til at arbejde for os. Lidt ligesom malkekøer, som vi har hijacket til at producere sindssygt meget mælk for os – her slipper vi dog for etiske overvejelser om dyrevelfærd. Vi er ikke i mål i morgen, for der er nogle metaboliske udfordringer i organismen, som vi skal lære at tackle, men vi er allerede i gang, og jeg er sikker på, at vi kan lykkes,” siger Poul Erik Jensen og tilføjer:

”I så fald er det her den ultimative måde at lave protein på.”

Cyanobakterier såsom spirulina dyrkes allerede industrielt i flere lande - mest til helsekost. Produktionen foregår typisk i enten såkaldte raceway-bassiner under åben himmel eller i dyrkningskamre, hvor organismerne vokser i glasrør.

Ifølge Poul Erik Jensen er Danmark et oplagt sted at etablere ”mikroalge-fabrikker” med produktion af forædlede cyanobakterier. For Danmark har både biotek-virksomheder med de rigtige kompetencer og et effektivt landbrug.

”Danske landbrug kunne i princippet producere cyanobakterier og andre mikroalger som de i dag producerer mejeriprodukter. Hver dag ville man kunne høste eller malke en andel af cellerne som frisk biomasse. Hvis man opkoncentrerer cyanobakteriecellerne, får man noget, der ligner en pesto, men som har de her proteintråde. Den ville man med minimal forarbejdning kunne inkorporere direkte i en fødevare.”

FAKTABOKS: CYANOBAKTERIER BANEDE VEJEN FOR OS ANDRE

  • Cyanobakterier, der også er kendt som blågrønalger, er trods navnet ikke beslægtet med alger, men hører til bakterieriget.

  • Det særlige ved cyanobakterier er, at de laver fotosyntese. Faktisk menes de at have opfundet fotosyntesen for op til 3,8 milliarder år siden og spillede derfor en vigtig rolle i Jordens udvikling ved at Jordens atmosfære blev iltholdig. De banede dermed vejen for alle de organismer, der lever af ilt. (Kilde: Wikipedia).

  • En del cyanobakterier kan danne giftstoffer, som ved at lamme åndedrættet eller ødelægge leveren er dødelige for pattedyr, fugle og fisk. I sjældne tilfælde har cyanobakterier forårsaget dødsfald hos mennesker.

  • I forskningsverdenen er der stor interesse i også at bruge cyanobakteriernes cellevægge som et biomateriale, som kunne erstatte træ eller cement. Cyanobakterier akkumulerer nemlig forskellige polymerer (makromolekyler), som i princippet kan bruges som byggesten i bioplastik.


FAKTABOKS: OM STUDIET

  • Forskerne bag studiet er: Julie A. Z. Zedler, Alexandra M Schirmacher, David A Russo og Paul Verkade fra Friedrich-Schiller-Universität Jena; Lorna Hodgson fra University of Bristol; Stefanie Frank fra University College London; Emil Gundersen og Annemarie Matthes fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet samt Poul Erik Jensen fra Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet. 

  • Den videnskabelige artikel om studiet er udgivet i tidsskriftet ACS Nano: Self-Assembly of Nanofilaments in Cyanobacteria for Protein Co-localization | ACS Nano

  • Forskningen er støttet af EU’s Horizon 2020-program, The Humboldt Foundation, Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), Novo Nordisk Fonden og Carlsbergfondet.

Nøgleord

Kontakter

Poul Erik Jensen
Professor
Institut for Fødevarevidenskab
Københavns Universitet
peje@food.ku.dk
+45 61 34 46 37

Maria Hornbek
Journalist
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Københavns Universitet
maho@science.ku.dk
+45 22 95 42 83

Billeder

Cyanobakterieceller med proteintråde set gennem mikroskop. Proteintrådene er markert med 'F'
Cyanobakterieceller med proteintråde set gennem mikroskop. Proteintrådene er markert med 'F'
Download
En lukket fotobioreaktor, hvor mikroalgerne gror i glasrør
En lukket fotobioreaktor, hvor mikroalgerne gror i glasrør
Download
Raceway-bassiner, hvor der dyrkes mikroalger i lav væskehøjde (5-10 cm.), så overfladen, hvor algerne er eksponeret for sollys, er stor
Raceway-bassiner, hvor der dyrkes mikroalger i lav væskehøjde (5-10 cm.), så overfladen, hvor algerne er eksponeret for sollys, er stor
Download

Links

Om Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet – SCIENCE – er landets største naturvidenskabelige forsknings- og uddannelsesinstitution.

Fakultetets væsentligste opgave er at bidrage til løsning af de store udfordringer, som vi står overfor i en verden under hastig forandring med øget pres på bl.a. naturressourcer og markante klimaforandringer - både nationalt og globalt.

Følg pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.

Flere pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Superradiant atoms could push the boundaries of how precisely time can be measured22.4.2024 14:22:28 CEST | Pressemeddelelse

Superradiant atoms can help us measure time more precisely than ever. In a new study, researchers from the University of Copenhagen present a new method for measuring the time interval, the second, mitigating some of the limitations that today’s most advanced atomic clocks encounter. The result could have broad implications in areas such as space travel, volcanic eruptions and GPS systems.

Super-lysende atomer kan skubbe grænsen for hvor præcist vi kan måle tiden22.4.2024 14:07:32 CEST | Pressemeddelelse

Superstrålende atomer kan hjælpe os med at måle tiden mere præcist, end vi kan i dag. I et nyt studie fremlægger forskere fra Københavns Universitet nemlig en ny metode til at måle sekundet, som kommer uden om det problem, som selv de mest avancerede atomure i dag døjer med. Resultatet kan få betydning for så forskellige ting som rumfart, vulkanudbrud og vores GPS-systemer.

Internet can achieve quantum speed with light saved as sound15.4.2024 11:16:35 CEST | Press release

Researchers at the University of Copenhagen’s Niels Bohr Institute have developed a new way to create quantum memory: A small drum can store data sent with light in its sonic vibrations, and then forward the data with new light sources when needed again. The results demonstrate that mechanical memory for quantum data could be the strategy that paves the way for an ultra-secure internet with incredible speeds.

Internettet kan få kvantefart med lys gemt som lyd15.4.2024 10:47:07 CEST | Pressemeddelelse

Forskere ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har udviklet en ny måde at skabe såkaldt kvantehukommelse: En lille tromme kan gemme data sendt med lys i dens lydvibrationer, for siden at sende data videre med nye lyskilder, når det igen skal bruges. Resultaterne understreger at en mekanisk hukommelse for kvantedata kan være strategien, der baner vej for et ultra sikkert internet med utrolige hastigheder

I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.

Besøg vores nyhedsrum
HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye