V českých řetězcích se rozšiřuje nabídka rostlinných potravin vytvořených s důrazem na to, aby obsahovaly štědré množství bílkovin. Tyto potraviny jsou obvykle vyrobeny ze stálic rostlinné kuchyně, jako je sója, hrách a pšenice. Pokud ale přemýšlíme o budoucnosti zdrojů proteinu v našem jídelníčku, nemusíme se omezovat pouze na suroviny, které se používají už tisíce let. V nedávné době se potravináři hledající nové ingredience rozhodli zabrousit do nečekaných koutů evolučního stromu života. Využití netradičních organismů v kombinaci s moderními technologiemi umožňuje vytvářet chutnější, dostupnější a udržitelnější ingredience, o kterých si již brzy přečteme víc nejen v médiích, ale i na zadní straně obalů.

mykoprotein

Historicky první případ použití zcela netradiční ingredience najdeme už v minulém století – v roce 1985 byla uvedena na trh ve Velké Británii jako součást výrobků pod značkou Quorn. Jedná se o vláknitou půdní houbu, která dokáže velmi účinně přetvářet cukr na protein. Tato houba se pěstuje uvnitř bioreaktoru – nádoby zajišťující prostředí vhodné pro růst organismu. (V podobných bioreaktorech fermentuje třeba pivo nebo jogurt.) Struktura houby dodává potravinám vláknitou texturu a křehkost, což je ideální pro výrobu nejrůznějších párků, karbanátků, nudliček a plátků. Výborná není jen chuť výrobků z „mykoproteinu,“ ale také jejich výživová hodnota. Slouží nejen jako výborný zdroj proteinů, ale i vlákniny. Navíc podobně jako jiné rostlinné výrobky neobsahují cholesterol a mají nižší obsah nasycených tuků. Ačkoliv si za 40 let existence Quorn vydobyl status kultovní britské potraviny (a slaví úspěchy i v dalších zemích Evropy a Ameriky), vývoj technologie pěstování vláknitých hub se nezastavil. V současnosti se například zkoumají způsoby, jak použít vedlejší produkty potravinářské výroby (třeba zbytky po izolaci hrachového proteinu nebo lisování jablek) jako substrát pro růst vláken.

mikrořasy

Jako zdroj proteinu se dají využít i další typy mikroorganismů, například jednobuněčné řasy (mikrořasy). Mikrořasy se u nás v současnosti konzumují pouze jako doplňky stravy. Známé druhy Chlorella a Spirulina (která ve skutečnosti patří mezi sinice) se konzumují pro svůj obsah esenciálních tuků a výživově cenných mikronutrientů (vitamíny, minerály a další aktivní látky). Vysoký obsah proteinu (40 až 70 %) znamená, že mikrořasy mají potenciál stát se důležitou součástí našeho jídelníčku, nejen fungovat jako doplněk. Kvůli jejich specifické chuti je však nutné mikrořasy nejprve zpracovat, není-li příchuť rybníka ve finálním výrobku žádoucí.

bakterie

Přeborníkem v relativní nenáročnosti jsou také některé druhy bakterií, které je dokonce možné „krmit“ směsí plynného vodíku, kyslíku a oxidu uhličitého. Vodík a kyslík se pro tento účel vyrábí rozkladem vody (elektrolýzou) a oxid uhličitý se zachytává ze vzduchu. Příprava směsi je však náročná na spotřebu energií, takže ačkoliv jsou hlavní výrobní suroviny (voda a vzduch) široce dostupné, nejvýhodnější je tuto technologii používat v místech s hojností elektřiny z obnovitelných zdrojů.

Jiné druhy bakterií využívají jako zdroj uhlíku metan. Nejrozšířenějším a aktuálně nejlevnějším zdrojem metanu je dobře známé fosilní palivo zemní plyn. Další možností je bioplyn neboli metan vzniklý mikrobiální fermentací organických látek (např. rostlinných odpadů) bez přístupu vzduchu. Stejně jako u řas se i bakteriím musí dodávat další prvky, z nichž nejdůležitějším je dusík. Naštěstí si tyto bakterie přímo libují v amoniaku, který se široce užívá v zemědělství a průmyslu, a proto je také velmi dobře dostupný. Výzkumníci zároveň zkoumají druhy bakterií, které dokonce dokáží využít přímo vzdušný dusík.

bioidentické konvenční proteiny

Pokud jste již přijali myšlenku výroby jídla ze vzduchu, asi vás už nepřekvapí, že s pomocí mikroorganismů lze vyrábět i mléko, vajíčka, nebo želatinu. Toho je možné dosáhnout pomocí genové modifikace – vložením instrukcí pro produkci zájmového proteinu do mikroorganismu, třeba kvasinky nebo vláknité houby. Buňka poté začne vložený protein produkovat stejným způsobem jako všechny své další proteiny. Nakonec je protein izolován a přečištěn, aby měl stejné vlastnosti jako jeho přírodní předloha.

Tímto způsobem se dá připravit libovolná bílkovina. V potravinářství se výrobci snaží připravit třeba mléčné proteiny (kasein a syrovátkový protein beta-laktoglobulin), vaječný ovoalbumin a kolagen, který je hlavní složkou želatiny.

Navzdory tomu, že se geneticky modifikované potraviny mohou na první pohled zdát jako futuristické a málo prozkoumané, mají v potravinářství docela dlouhou tradici. Asi nejznámějším příkladem je syřidlo chymosin. Syřidla jsou nezbytnou ingrediencí při výrobě sýrů – po přímíchání syřidla do mléka dochází k částečnému naštěpení kaseinu, k jeho vysrážení a vzniku sýrových zrn. Dříve byla nejčastějším způsobem získávání chymosinu jeho izolace z žaludků telat, avšak tento proces je technicky náročný a kvalita získaného syřidla je proměnlivá. V 80. letech minulého století byl proto vyvinut bioidentický chymosin produkovaný vláknitou houbou. Jelikož je tento produkt kvalitnější, levnější a citlivější ke zvířatům, jeho používání se rozšířilo a dnes se většina sýrů vyrábí pomocí syřidla produkovaného geneticky upravenými mikroorganismy.

A možná že právě tento případ inspiroval snahu nahradit živočišné proteiny úplně. Americký výrobce Perfect Day již třetím rokem prodává „animal-free dairy“ neboli mléčné výrobky neživočišného původu. Jsou vyrobené ze syrovátky kombinované s rostlinnými ingrediencemi. K dostání je třeba mléko, smetanový sýr, zmrzlina, mléčná čokoláda a syrovátkový proteinový nápoj. Ten pod svojí značkou Whey Forward prodává i celosvětový výrobce sportovní výživy Myprotein, takže doufejme, že si již brzy bioidentické mléčné proteiny najdou cestu i na evropský trh. Neživočišné mléčné výrobky mají oproti těm živočišným několik výhod – jsou přirozeně bezlaktózové, neobsahují hormony a mají menší uhlíkovou stopu a spotřebu vody. Konvenční mléčný průmysl se také v posledních letech musí stále více potýkat s nedostatkem krmiva způsobeným suchem, což ohrožuje dostupnost mléčných produktů. Jelikož mikroorganismy jedí výrazně méně než krávy a ještě k tomu rychleji rostou, je produkce mléka v bioreaktoru skvělým způsobem, jak zajistit potravinovou bezpečnost v době klimatických změn. Neživočišné mléčné výrobky se tak řadí mezi takzvané „resilient foods,“ tedy zdroje potravy nezávislé na přívětivosti klimatu a odolné vůči přírodním i člověkem způsobeným pohromám.

Široká přírodní rozmanitost mikroskopických hub, řas a bakterií v kombinaci s neomezenými možnostmi šlechtění a genových modifikací nám přináší možnost určit, jak budou vypadat a chutnat potraviny budoucnosti. Mykoprotein a mouka z mikrořas jsou vhodné tam, kde preferujeme potraviny v co nejpřirozenější podobě. Ingredience připravené složitějším zpracováním zase umožňují přesně určit funkční vlastnosti proteinu a tím dodat jídlům požadovanou chuť a texturu. Toto široké spektrum ingrediencí se proto uplatní v nepřeberném množství produktů. Pěstování proteinů uvnitř bioreaktorů je také často šetrnější k životnímu prostředí a odolnější vůči rizikům spojeným se změnou klimatu, jako je tomu v případě bakteriálního proteinu a neživočišných mléčných výrobků. V neposlední řadě mikroorganismy vynikají svým nutričním profilem a jsou vhodné na vylepšení výživové hodnoty potravin.

Rostoucí poptávka po environmentálně šetrných, výživných a chutných proteinech si žádá změnu našeho jídelníčku, a díky mikroorganismům to bude změna k lepšímu. Ingredience z nich splňují tyto nároky lépe než ty tradiční, takže vznikají nové potraviny, u kterých není třeba dělat kompromisy.

Další čtení (v AJ):

„The role of single cell protein in cellular agriculture“ (Science Direct)

„The science of fermentation“ (GFI)

„Quorn’s secret to longevity in the meat alternative sector“ (Food Dive)

„The company making steaks out of thin air“ (CNN)