Τα ένζυμα, το κλειδί της φύσης για τη ζωή, κινούν τα πάντα ∙  από τα βακτήρια ως τους ανθρώπους. Τώρα χρησιμοποιούνται ευρέως στην επεξεργασία των τροφίμων.

Τα ένζυμα, εξειδικευμένα πρωτεϊνικά μόρια στους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριφέρονται ως καταλύτες στις χημικές αντιδράσεις. Αλλάζουν τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης χωρίς να μεταβληθούν τα ίδια. Απαραίτητα για τον μεταβολισμό όλων των ζωντανών οργανισμών, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ανεξάρτητα για να κινήσουν τις χημικές αντιδράσεις. Χρησιμοποιούνταν (αρχικά ασυναίσθητα) για χιλιάδες χρόνια, εξαιτίας του ρόλου των μικροβίων στην παραγωγή τροφίμων και αλκοόλ. Η αποτελεσματικότητα, η εξειδίκευση και η φιλικότητα προς το περιβάλλον οδήγησαν στην αυξημένη χρήση τους στην επεξεργασία των τροφίμων, καθώς επίσης και σε πολλούς άλλους κλάδους της βιομηχανίας.

Τα ένζυμα «ενηλικιώνονται»

Πρόσφατα, η εμφάνιση της βιοτεχνολογίας επέτρεψε την περαιτέρω βελτίωση της χρήσης των ενζύμων στην επεξεργασία τροφίμων, προσφέροντας λύσεις σε πολλά επίμονα προβλήματα, καθώς επίσης και προσφέροντας πολλές νέες συναρπαστικές δυνατότητες. Σήμερα χρησιμοποιείται ένα ευρύ φάσμα καθαρών ενζύμων. Ίσως το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα των πλεονεκτημάτων της σύγχρονης τεχνολογίας των ενζύμων είναι η διάσπαση του αμύλου σε σάκχαρα. Αυτή η διαδικασία περιελάμβανε αρχικά βράσιμο του αμύλου με οξύ, που απαιτούσε μεγάλη ενεργειακή κατανάλωση και παρήγαγε ανεπιθύμητα παραπροϊόντα. Αντίθετα, η ενζυμική διαδικασία πραγματοποιείται σε ήπιες συνθήκες, εξοικονομώντας ενέργεια και αποτρέποντας τη ρύπανση.

Ήταν περίπου στα μέσα της δεκαετίας του '50 όταν παρουσίασε ταχύτατη ανάπτυξη στην ενζυμική τεχνολογία. Η ανάπτυξη της βιοχημείας οδήγησε σε πληρέστερη κατανόηση του ευρέος φάσματος των ενζύμων που υπάρχουν στα ζωντανά κύτταρα και του τρόπου δράσης τους. Η εξαγωγή και απομόνωση των ενζύμων από τα μικρόβια, παραδείγματος χάριν, αύξησε την αποτελεσματικότητά τους. Τα καθαρά ένζυμα δεν χάνουν τις ιδιότητές τους ∙ αντίθετα, αυτά τα «χωρίς κύτταρα» σκευάσματα λειτουργούν πιο αποτελεσματικά.

Διατροφή για τα μωρά

Μια πρόσφατη εξέλιξη, που είναι ιδιαίτερα σημαντική για τις εγκύους, αφορά στη διατροφή των πρόωρων μωρών, των οποίων οι ιδιαίτερες θρεπτικές απαιτήσεις δεν ικανοποιούνται πλήρως από τα παραδοσιακά σκευάσματα. Το παλμιτικό οξύ είναι το λιπαρό οξύ με τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα στο μητρικό γάλα και το μεγαλύτερο μέρος του είναι σε μια μορφή που του επιτρέπει να απορροφηθεί και να χρησιμοποιηθεί από το μωρό. Τα παραδοσιακά σκευάσματα περιείχαν αρχικά μια μορφή παλμιτικού οξέος, που δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από το μωρό και προκαλούσε επίσης απώλεια ασβεστίου για τη σύνθεση οστών.

Το ένζυμο άλφα λιπάση, που παράγεται από γενετική τροποποίηση του μύκητα Aspergillus, μπορεί τώρα να χρησιμοποιηθεί για να παράγει τη φυσική μορφή παλμιτικού οξέος για τα σκευάσματα γάλακτος για τα πρόωρα μωρά. Ο ευεργετικός αντίκτυπος στη διάσωση των πρόωρων βρεφών είναι σημαντικός.

Ένζυμα που δουλεύουν μέσα στο φαγητό σας

Η πυτιά, ένα ενζυμικό σκεύασμα που προέρχεται παραδοσιακά από το στομάχι νεαρών εκτρεφόμενων ζώων, είναι ο αρχικός τρόπος για να πήξει το γάλα κατά την παρασκευή τυριών. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων τριάντα χρόνων έχουν αναπτυχθεί διάφορα υποκατάστατα της πυτιάς, επιτρέποντας στην παροχή ενζύμων να συμβαδίσει με την παραγωγή τυριών και παρέχοντας εναλλακτικά προϊόντα για τους χορτοφάγους. Μερικά από αυτά τα ένζυμα προέρχονται από μύκητες. Μια πρόσφατη ανάπτυξη, που πραγματοποιήθηκε εξαιτίας αυτής της σύγχρονης βιοτεχνολογία, είναι η παραγωγή μοσχαρίσιας χυμοσίνης από γενετικά τροποποιημένη ζύμη. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η Κοινωνία Χορτοφάγων έχει δώσει  έγκριση στο τυρί, που παράγεται με τη βοήθεια του ενζύμου που προέρχεται από ζύμες.

Η σύγχρονη ενζυμική τεχνολογία βοηθά στην αποφυγή αποβλήτων. Επιτρέπει, παραδείγματος χάριν, τη χρήση του ορρού γάλακτος που παράγεται κατά τη διάρκεια της παρασκευής τυριών. Το μείγμα λακτάση μετατρέπει το σάκχαρο λακτόζη του ορρό του γάλακτος σε ένα γλυκό μείγμα γλυκόζης και γαλακτόζης. Το προϊόν καθαρίζεται και συμπυκνώνεται σε ένα σιρόπι, το οποίο μοιάζει με μέλι και το οποίο έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανία ζαχαρωδών προϊόντων.

Διάφορες άλλες ενζυμικές επεξεργασίες εμπλέκονται στην παραγωγή των σύγχρονων γλυκαντικών ουσιών. Παραδείγματος χάριν, το σιρόπι υψηλής περιεκτικότητας σε φρουκτόζη, που προέρχεται από το άμυλο του καλαμποκιού, έχει επισκιάσει πλέον τη σακχαρόζη ως την σημαντικότερη γλυκαντική ουσία που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων των ΗΠΑ.

Για περισσότερες πληροφορίες δείτε το φυλλάδιο του EUFIC «Ένζυμα στα τρόφιμα», που θα δημοσιευτεί σύντομα.

Πράσινα και αποτελεσματικά

Τα ένζυμα έχουν πολλές ακόμα εφαρμογές στη σύγχρονη επεξεργασία τροφίμων. Οι ιδιότητές τους ωφελούν και τη βιομηχανία τροφίμων και τον καταναλωτή. Η εξειδίκευσή τους προσφέρει στους παραγωγούς τροφίμων πολύ ακριβέστερο έλεγχο της παραγωγής, ενώ η αποτελεσματικότητα τους, που απαιτεί χαμηλή ενεργειακή παροχή και ήπιες συνθήκες, έχει προφανή περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία βιολογικών απόβλητων, όπου προέρχονται από την επεξεργασία τροφίμων και είναι και τα ίδια βιοδιασπώμενα και εύκολα απορροφούμενα πίσω στη φύση. Είναι υποδειγματικά παραδείγματα της πράσινης τεχνολογίας.

Γενετική τροποποίηση - ελεγμένη, ελεγμένη και πάλι ελεγμένη

Καμία παραδοσιακά παραγόμενη καλλιεργούμενη ποικιλία δεν υποβάλλεται σε τόσο αυστηρό έλεγχο πριν από την είσοδο στην αγορά όσο οι καλλιέργειες και τα τρόφιμα που παράγονται με τη βοήθεια της σύγχρονης βιοτεχνολογίας.

Δεν υπάρχει τίποτα νέο στη μεταφορά των αποτελεσμάτων από την επιστήμη στη βιομηχανία και τη γεωργία. Η έννοια του αποδεκτού κινδύνου είναι εγγενής στην έννοια «θέτω καινούργια όρια». Αυτό ισχύει και για τη χρήση της βιοτεχνολογίας στη γεωργία.

Η αποδεδειγμένη οικονομική και οικολογική δυνατότητα των γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών δικαιολογεί το μεγάλο ενδιαφέρον των αγροτών και της βιομηχανίας τροφίμων για τη σύγχρονη βιοτεχνολογία. Η δυνατότητά της να διαδραματίσει έναν σημαντικό ρόλο στη βιώσιμη παραγωγή και την ανάπτυξη των μελλοντικών προμηθειών τροφίμων, ανά τον κόσμο, είναι σαφής. Πράγματι, η αυξανόμενη ανάγκη να παρέχουμε τρόφιμα σε ένα σταθερά αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό με τρόφιμα απαιτεί νέες λύσεις. Η γενετική τροποποίηση των φυτών έχει γίνει αποδεκτή από τους ειδικούς ως ένας ανέξοδος και φιλικός προς το περιβάλλον τρόπος παραγωγής τροφίμων. Εντούτοις, τέτοιου είδους νέες τεχνικές μπορεί να δημιουργήσουν ερωτήματα στο ευρύ κοινό σχετικά με την ασφάλεια και την αξιοπιστία.

Η βιομηχανία της βιοτεχνολογίας γνωρίζει αυτές τις ανησυχίες και γίνεται πιο δεκτική όσον αφορά τις ερωτήσεις των διάφορων ενδιαφερόμενων ομάδων. Οι ερωτήσεις καλύπτουν θέματα όπως:

• Είναι τα τρόφιμα που περιέχουν γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς ασφαλή; (βλέπε Food Today Αριθ. 2)
• Μπορεί τα γενετικά τροποποιημένα γονίδια που εισάγονται στα φυτά να μεταφερθούν στα υπάρχοντα είδη στο περιβάλλον; (βλέπε Food Today Αριθ. 3)
• Μπορούν να προκληθούν ανθρώπινες αλλεργίες από τις μεταφορές γονιδίων από τον έναν οργανισμό στον άλλον; (Άρθρο που θα δημοσιευτεί σύντομα στο Food Today)

Αυστηροί έλεγχοι

Πολλά από τα ζητήματα που προκύπτουν έχουν εξεταστεί πλήρως από τους εμπειρογνώμονες στον τομέα της βιοτεχνολογίας. Πριν εγκριθεί ένα προϊόν υποβάλλεται σε εκτενείς δοκιμασίες. Αυτές οι δοκιμασίες περιλαμβάνουν λεπτομερή αξιολόγηση της ασφάλειας των οργανισμών που εμπλέκονται, ανάλυση της «ουσιαστικής ισοδυναμίας», δηλαδή σύγκριση των νέων φυτικών ποικιλιών και των παραγόμενων τροφίμων με τα παραδοσιακά αντίστοιχά τους, και εξετάσεις για τη δυνατότητα να προκαλέσουν αλλεργίες. Ο Bernard Guy-Grand, καθηγητής διατροφής στο νοσοκομείο Hôtel Dieu στο Παρίσι, αναφέρει «λίγα τρόφιμα υποβάλλονται σε έλεγχο τέτοιου βαθμού... Η διαδικασία έγκρισης που απαιτείται για τις γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες είναι συγκρίσιμη με αυτήν για τα φαρμακευτικά προϊόντα.»

FOOD TODAY 04/1998