Od dziesięcioleci niezwykła roślina jest częścią diety mieszkańców Azji Południowo-Wschodniej, zarówno dla ludzi, jak i zwierząt. Mowa o roślinie znanej pod nazwą rzęsa wodna.

Jako naukowcy zajmujący się technologią żywności, uważamy, że konieczne jest zwrócenie uwagi na ten fascynujący świat roślin o wysokiej zawartości białka. Rzęsa wodna ma potencjał, aby przekształcić naszą dietę!

Małe rośliny, duży potencjał
Rzęsy wodne to rośliny wodne, które zamieszkują powierzchnię słodkich wód na całym świecie. Istnieje kilka gatunków rzęsy wodnej, które głównie różnią się wielkością liści. Te rośliny są niezwykle proste: mały listek unoszący się na wodzie z miniaturowym korzeniem, który nie jest przyczepiony do gleby.

Na pierwszy rzut oka rzęsa wodna może wydawać się nieistotna i zbyt zwyczajna, aby była interesująca. Jednak pod jej skromnym wyglądem kryje się niesamowity potencjał do produkcji białka.

W optymalnych warunkach rzęsa wodna może zawierać do 45 procent białka, co czyni ją doskonałym źródłem tego niezbędnego składnika odżywczego. Badania wykazały, że jeden hektar rzęsy wodnej może produkować od 10 do 18 ton białka rocznie. Dla porównania, soja, najczęściej uprawiana roślina strączkowa na świecie, produkuje tylko 0,6 do 1,2 ton.

Co więcej, te rośliny mają zdolność bardzo szybkiego rozmnażania. Ilość rzęsy wodnej w jednym jeziorze może się podwoić w mniej niż 48 godzin. Ta imponująca szybkość wzrostu rodzi kluczowe pytanie: jak możemy wykorzystać białka z rzęsy wodnej do spożycia przez ludzi?

Ekstrakcja białka z liści: duże wyzwanie
Idea wykorzystania liści roślin do spożycia przez ludzi sięga II wojny światowej, kiedy szukano sposobów na wyżywienie głodujących populacji z tego źródła białka. Rubisco, główny enzym zaangażowany w proces fotosyntezy i najobficiej występujące białko w liściach, od dawna przyciąga uwagę naukowców.

Oprócz tego, że jest najobficiej występującym białkiem na Ziemi, Rubisco ma wiele innych zalet. Jego blady kolor, brak smaku i zapachu oraz doskonały skład aminokwasowy czynią go idealnym składnikiem dla przemysłu spożywczego. Na przykład pierwsze prototypy znanych 'Impossible Burgers', wykonanych z mięsa roślinnego, były zrobione z Rubisco.

Jednak pozostaje duże wyzwanie: uwięzione w komórkach liściowych, Rubisco jest otoczone innymi związkami o niepożądanych kolorach i smakach. To ogranicza jego użycie jako składnika spożywczego. Chociaż możliwe jest wyprodukowanie koncentratów mąki z Rubisco, proces ten obejmuje wiele mielenia, podgrzewania i chemicznego rozdzielania, a każdy krok wiąże się z stratami i kosztami. Obecnie, aby uzyskać składnik, który można użyć w przemyśle, traci się od 75 do 95 procent białek obecnych w liściu.

Gdybyśmy chcieli wyprodukować kilka ton tego składnika, ilość liści rzęsy wodnej, która musiałaby zostać przetworzona, byłaby ogromna, nawet dla tych mistrzów białkowych. Z tego powodu Rubisco nigdy nie osiągnęło sukcesu, na jaki zasługuje jako produkt spożywczy. Aby rozwiązać ten problem, nasz zespół badawczy postanowił uwolnić Rubisco z jego więzów. I udało nam się!

Jak to osiągnęliśmy
Nasz zespół opracował innowacyjny eksperymentalny protokół, który doprowadził do produkcji skoncentrowanej mąki z Rubisco. Udało nam się wydobyć 60 procent białek, co jest jednym z najwyższych plonów, jakie kiedykolwiek zanotowano w literaturze naukowej.

Nasza tajemnica? Matematyka. Dokładniej, modelowanie statystyczne. Modelowanie statystyczne to bezcenne narzędzie do badania wpływu wielu parametrów na precyzyjną odpowiedź przy bardzo małej liczbie eksperymentów. W zaledwie kilka miesięcy udało nam się zidentyfikować optymalne warunki pod względem pH, temperatury i stężenia, aby zmaksymalizować ekstrakcję i oczyszczanie białek z rzęsy wodnej.

Największą nagrodą jest to, że ten koncentrat białkowy ma doskonałe właściwości, które są kluczowe dla każdego dobrego składnika spożywczego: jest bardzo rozpuszczalny w wodzie i może tworzyć piany (jak białko jaj), żele (jak jogurt) lub emulsje (jak majonez).

Na twoim talerzu i dalej
Nasze badania są jeszcze we wczesnej fazie. Ale już teraz możemy zobaczyć obiecującą przyszłość dla białek z rzęsy wodnej. Mogą znaleźć szerokie zastosowanie w formulacji żywności, ale także w dziedzinie żywienia i zdrowia człowieka. Niektóre związki, które zawierają, mogą pomóc w obniżeniu wysokiego ciśnienia krwi.

Krótko mówiąc, dzięki wysokiej zawartości wszechstronnych białek, rzęsa wodna może bardzo łatwo zmienić naszą dietę. I, co najważniejsze, przyczyni się do kształtowania bardziej zrównoważonej i pożywniejszej przyszłości żywienia dla nas wszystkich.

Original:
Tristan Muller
Doktorant nauk o żywności, Uniwersytet Laval
Laurent Bazinet
Profesor nauk o żywności i technologii na Uniwersytecie Laval