Μέλη

Εγγραφόμενοι σαν μέλη έχετε πρόσβαση στο αρχείο έκδοσης του περιοδικού μας. Ενσωματώνουμε σταδιακά κ άλλες υπηρεσίες προς τα μέλη μας. Μείνετε συντονισμένοι στον ιστοχώρο μας για νεώτερα!

Επισκέπτες

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 234 επισκέπτες και κανένα μέλος

 

 

Μέχρι το 2050 ο παγκόσμιος πληθυσμός εκτιμάται ότι θα αγγίξει το ρεκόρ των περισσότερων από 9 δισεκαταομμύριων ανθρώπων.[1] Αυτή η εκτιμώμενη αύξηση, συνδυασμένη με την ταχεία αστικοποίηση, θα δημιουργήσει πολλές κοινωνικές και περιβαλλοντικές προκλήσεις. Καινοτόμες τεχνολογίες τροφίμων προσφέρουν συναρπαστικές λύσεις, ώστε να μας βοηθήσουν να προετοιμαστούμε για την αυξημένη πίεση στους γεωργικούς πόρους, να μειώσουμε τη σπατάλη τροφίμων και να παρέχουμε επαρκή διατροφή για όλους. Εδώ διερευνούμε τις πιθανές δυνατότητες τριών τεχνολογιών να συνεισφέρουν στη μακροπρόθεσμη εξασφάλιση τροφίμων.

 

Εκτύπωση τροφίμων: Προσαρμοσμένη στον καταναλωτή

Καινοτόμες τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία βιώσιμων εξατομικευμένων και θρεπτικών προϊόντων τροφίμων.[2] Ένας εκτυπωτής, ελεγχόμενος από υπολογιστή, παράγει τρόφιμα εναποθέτοντας αλλεπάλληλες στρώσεις συστατικών σε μορφή πουρέ ή λιωμένων, όπως τυρί, σοκολάτα ή ακόμα και κρέας.[3,4]

Το θρεπτικό περιεχόμενο των πουρέδων μπορεί να ελεγχθεί.[3] Έτσι, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να μας παρέχει πιο υγιεινές επιλογές τροφίμων, οι οποίες μπορούν επίσης να εξατομικευτούν στις διατροφικές ανάγκες του ατόμου, με τρόπο διασκεδαστικό και εφευρητικό.[4] Επιπλέον, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι συγκριτικά πιο προσιτή τεχνική για την παραγωγή εξατομικευμένων προϊόντων τροφίμων, συγκρινόμενη με παλαιότερες μεθόδους, όπως η χειροτεχνία και η διακόσμηση.[2]

Από την άποψη της βιωσιμότητας, αυτή η διεργασία μπορεί να προωθήσει τη χρήση των εναλλακτικών κρέατος, όπως τα άλγη, οι μύκητες, τα φύκη, τα έντομα,[2] μετατρέποντάς τα σε ελκυστικά και νόστιμα τρόφιμα, για να βοηθήσει στο να ξεπεραστεί η αποστροφή σε πολιτισμικά άγνωστα συστατικά (όπως είναι η μετατροπή συστατικών σε σκόνη σε μορφές και υφές πιο ελκυστικές για κατανάλωση). Παρόλα αυτά, η τρισδιάστατη εκτύπωση τροφίμων είναι σε ένα πρώιμο στάδιο ανάπτυξης και χρειάζεται ακόμη δουλειά για τη βελτίωση της σύστασης των πουρέδων και των συνθηκών εκτύπωσης που απαιτούνται για την παραγωγή των πιο ελκυστικών γεύσεων και υφών.

 

Νέες τεχνικές καλλιέργειας: Βελτιωμένες καλλιέργειες σιτίζουν περισσότερα στόματα

Καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός συνεχίζει να αυξάνεται, οι πρακτικές καλλιέργειας αντιμετωπίζουν την πρόκληση να μεγιστοποιήσουν την απόδοση της παραγωγής για την κάλυψη της ζήτησης. Για να μετριαστεί αυτό το φορτίο, τεχνικές γενετικής τροποποίησης μπορούν να βελτιώσουν τη θρεπτική αξία των καλλιεργειών και να ελαχιστοποιήσουν τις απώλειες με τη δημιουργία φυτών με ανθεκτικά χαρακτηριστικά, όπως η αντίσταση σε ασθένειες. Για παράδειγμα, η γενετική τροποποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή καλλιεργειών σπόρων ελαίων που περιέχουν πολυακόρεστα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου που βρίσκονται στα ιχυθέλαια.[5] Οι εναλλακτικές πηγές των απαραίτητων αυτών θρεπτικών συστατικών θα μπορούσε να μειώσουν την πίεση στα παγκόσμια αποθέματα ψαριού.

Η CRISPS-Cas9, η πλέον γνωστή τεχνική γενετικής τροποποίησης, μπορεί να «σβήσει» ή να αντικαταστήσει ανεπιθύμητα γονίδια, στοχεύοντάς τα και αποκόπτοντάς τα από το γονιδίωμα του κυττάρου.[6,7] Προσφάτως, η CRISPS-Cas9 χρησιμοποιήθηκε για την επιβράδυνση της χρωματικής αλλοίωσης τροφίμων, όπως τα μανιτάρια και τα μήλα, «σβήνοντας» το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την αλλαγή του χρώματος.[8,9] Αυτό διασφαλίζει μακρύτερη ζωή στο ράφι, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση της γιγαντιαίας περιβαλλοντικής επίπτωσης από τη σπατάλη τροφίμων. Αυτή η τεχνική είναι όχι μόνο εξαιρετικά αποδοτική, πολύπλευρη και ευέλικτη, αλλά και πιο προσιτή σε σχέση με υπάρχουσες τεχνικές.[10,11]

 

Στο εργαστήριο (in vitro): εκσυγχρονίζοντας τη βιομηχανία κρέατος;

Για την κάλυψη των αναγκών από την αύξηση του πληθυσμού η ετήσια παραγωγή κρέατος θα απαιτηθεί να αυξηθεί από 200 σε 470 εκατομμύρια τόνους, με βάση προβλέψεις για την κατανάλωση κρέατος στο μέλλον.[1] Η αντικατάσταση προϊόντων εκτρεφόμενου κρέατος (όπως το μοσχάρι) με εναλλακτικά προϊόντα θα μπορούσε να βοηθήσει να αντισταθμιστούν οι αρνητικές επιδράσεις στη χρήση γης και στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.[12] Μια επιλογή αντικατάστασης θα μπορούσε να είναι το εργαστηριακά (in vitro) καλλιεργημένο κρέας, το οποίο αφορά κρέας που παράγεται από κύτταρα ζώων αντί από εκτρεφόμενα ζωντανά.[12]

Για την παραγωγή καλλιεργημένου κρέατος, ζωικά βλαστοκύτταρα αναπτύσσονται σε δοχεία που περιέχουν όλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τη διαίρεση και την ανάπτυξή τους σε μυϊκό ιστό(το κρέας δηλαδή που τυπικά τρώμε). Όταν οι μυϊκούς ίνες ωριμάσουν, συλλέγονται και συντίθενται σε προϊόν τροφίμου, όπως τα μπιφτέκια.[13]

Ακριβώς όπως κάποιος θα έτρωγε παραδοσιακό κρέας, το καλλιεργημένο κρέας είναι ασφαλές να καταναλωθεί. Στην πραγματικότητα, μπορεί να είναι πιο υγιεινό από το παραδοσιακό κρέας, καθώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την τεχνολογία για την παραγωγή κρέατος που περιέχει λιγότερο λίπος και περισσότερα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα. Παρόλα αυτά, δεν πρέπει να αναμένουμε η υφή και η γεύση αυτών των προϊόντων να είναι ίδια με αυτή του παραδοσιακού κρέατος.[14]

Το καλλιεργημένο κρέας απαιτεί πάντως μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για παραγωγή μεγάλης κλίμακας, ώστε είναι αμφίβολο εάν η ευρεία κατανάλωσή του θα είναι οικονομικά αποδοτική.[14,15] Η υιοθέτηση αυτής της τεχνικής σε μεγάλη κλίμακα θα βασιστεί στην προθυμία του κοινού να αγοράσει και να καταναλώσει προϊόντα καλλιεργημένου κρέατος. Εάν, όμως, γίνει αποδεκτή από τους καταναλωτές, με την παραγωγή κρέατος με αυτό τον τρόπο αποφεύγονται διαφόρων προβληματισμών που τίθενται από την παραδοσιακή παραγωγή κρέατος, όπως η ευημερία και η σφαγή των ζώων, η διαχείριση πόρων (γη, τροφή, νερό κ.λπ.), η χρήση αντιβιοτικών και οι εκπομπές μεθανίου.[13] Η εξοικονομημένη καλλιεργήσιμη γη θα μπορούσε ακόμα και να αλλάξει χρήση, για φύτεμα νέων δασών ή για παραγωγή βιοενέργειας.[16]

 

Κανονισμοί

Οι νέες διεργασίες παραγωγής τροφίμων που περιγράφονται εδώ απαιτούν αδειοδότηση σύμφωνα με τη σχετική Ευρωπαϊκή νομοθεσία για τα τρόφιμα,[17,18] συμπεριλαμβανομένης της αξιολόγησης της ασφάλειας από την Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλειας Τροφίμων (EFSA). Οι Ρυθμιστικές Αρχές πρέπει, επίσης, να επαναξιολογήσουν τον τρέχοντα ορισμό των γενετικά τροποποιημένων (GM) καλλιεργειών,[19] ώστε να λάβουν υπόψη τεχνικές γενετικής τροποποίησης όπως η CRISPR-Cas9, οι οποίες διαφέρουν από παλαιότερες τεχνικές γενετικής τροποποίησης, εφόσον αυτές τροποποιούν τα γονίδια του ίδιου του οργανισμού αντί να εισάγουν γονίδια από άλλο οργανισμό.

 

Η τελική ετυμηγορία

Οι νέες τεχνολογίες τροφίμων μάς έχουν προσφέρει εναλλακτικές αυξανόμενης απόδοσης για τη βελτίωση της βιωσιμότητας της παραγωγής τροφίμων και οι εν δυνάμει εφαρμογές είναι αναρίθμητες. Αντιμέτωποι με την πληθυσμιακή αύξηση, οι τεχνολογίες αυτές μπορεί να προσφέρουν πραγματικές ευκαιρίες για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας εφοδιασμού τροφίμων σε παγκόσμιο επίπεδο, ενώ θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν πολυπόθητα εργαλεία για τη μείωση των αρνητικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων της βιομηχανίας τροφίμων τις επόμενες δεκαετίες.

 

References

1. Food and Agricultural Organization of the United Nations (FAO) (2009). How to feed the world in 2050. Rome, Italy: FAO

2. Sun J, Zhou W, Huang D et al. (2015). An overview of 3D printing technologies for food fabrication. Food and Bioprocess Technology 8:1605-1615.

3. Godoi FC, Prakash S & Bhandari BR (2016). 3D printing technologies applied for food design: Status and prospects. Journal of Food Engineering 179:44-54.

4. Sun J, Peng Z, Zhou, W et al. (2015). A review on 3D printing for customised food fabrication. Procedia Manufacturing 1:308-319.

5. Ruiz-Lopez N, Usher S, Sayanova OV et al. (2014). Modifying the lipid content and composition of plant seeds: engineering the production of LC-PUFA. Appl Microbiol Biotechnol. 99: 143–154.

6. Liu X, Xie C,Huaijun S Yang et al. (2017). CRISPR/Cas9-mediated genome editing in plants. Methods. Published online ahead of print 14 Mar 2017.

7. Araki M & Ishii T (2015). Towards social acceptance of plant breeding by genome editing. CellPress 20:145-149

8. Nature, 2016. “Gene-edited CRISPR mushroom escapes US regulation.” Published 14 April 2017.

9. Waltz E (2015). Nonbrowning GM apple cleared for market. Nature Biotechnology 33:326-327.

10. Bortesi L & Fischer R (2015). The CRISPR/Cas9 system for plant genome editing and beyond. Biotechnology Advances 33:41-52.

11. Quetier F (2016). The CRISPR-Cas9 technology: Closer to the ultimate toolkit for targeted genome editing. Plant Science 242:65-76.

12. Alexander P, Brown, C, Arneth A, et al. (2017). Could consumption of insects, cultured meat or imitation meat reduce global land use? Global Food Security. Published online ahead of print 22 Apr 2017. Doi:10.1016/j.gfs.2017.04.001.

13. Bhat ZF, Kumar S & Fayaz H (2016). In vitro meat production: Challenges and benefits over convential meat production. Journal of Integrative Agriculture 14:241-248.

14. Post MJ & Hocquette JF (2017). New sources of animal proteins: cultured meat. New Aspects of Meat Quality. Amsterdam, The Netherlands: Elsevier

15. Mattick CS, Landis AE, Allenby BR et al. (2015). Anticipatory life cycle analysis of in vitro biomass cultivation for cultured meat production in the United States. Environmental Science and Technology 49:11941-11949.

16. Humpenoder F, Popp A, Dietrich, JP et al. (2014). Investigating afforestation and bioenergy CCS as climate change mitigation strategies. Environmental Research Letters 9:6

17. Commission Regulation (EC) 258/1997, to be replaced by Regulation (EU) 2015/2283 on the 1st of Jan, 2018.

18. Regulation (EC) 1829/2003 on genetically modified food and feed.

19. Singh V, Braddick D & Dhar PK (2017). Exploring the potential of genome editing CRISPR-Cas9 technology. Gene 599:1-18.