Biotehnologii în industria alimentară

Progresele considerabile înregistrate în ultimul secol în domeniul biotehnologiei , având la baza o serie de descoperiri ştinţiifice, dintre care amintim – descoperirea ADN-ului, în 1953 şi stabilirea tehnicilor de manipulare genetică în 1973, au pus bazele unei biotehnologii moderne cu considerabile efecte economice şi sociale .

Realizările din ultimele decenii în domeniul ingineriei genetice, au determinat pe oamenii de ştiinţă să anticipeze că secolul XXI va fi dominat de această activitate, aşa cum secolul XX a fost dominat de descoperirile fizicii: tehnica informatică, fisiunea nucleară, explorarea cosmosului .

Cele mai cunoscute descoperiri ale ingineriei genetice din secolul XX sunt: interferonul (o proteină sintetizată de celula umană ca răspuns la atacul unor virusuri şi care astăzi se foloseşte pentru tratarea cancerului hepatic), insulina produsă de bacterii, hormoni de creştere umani sau diferite vaccinuri .

Cele mai multe cercetări, cu cele mai multe rezultate au fost realizate în domeniul medicinei şi industriei farmaceutice: producţia de hormoni, de antigene, de enzime, de reactivi necesari diagnosticării.

In domeniul industriei, biotehnologiile asigură valorificarea deşeurilor industriale pentru obţinerea de materiale plastice, combustibili sau substanţe chimice .

Microorganismele sunt utilizate să transforme biomasa necomestibilă în hrană şi energie A apărut aşadar o ramură a ingineriei genetice, biotehnologia modernă, care foloseşste ca maşini şi aparate de producţie microorganismele sau diferiţi constituenţi celulari ai microorganismelor .

Dezvoltarea biotehnologiilor va determina schimbări fundamentale în domeniul agroalimentar. Astfel prin tehnologia manipularii materialului genetic, ADN recombinat, se anticipează o cale de realizare de recolte mai bogate prin transferul genelor fixatoare de azot la plantele de interes major din punct de vedere al alimentaţtiei .

Au fost realizate astfel materii prime vegetale cu conţinut nutritiv mai ridicat, mai rezistente la boli şi atacul dăunătorilor, secetă, frig.

Este posibil, spun specialiştii, ca peste 100 de ani, configuraţia plantelor de cultură şi configuraţia animalelor să fie foarte diferite faţă de cele din zilele noastre.

Industria alimentară este poate cel mai vechi utilizator al biotehnologiilor, fermentaţia ca proces biotehnologic fiind cunoscută de milenii. In antichitate, drojdiile erau folosite pentru fabricarea pâinii, vinului , berii. In urmă cu 5000 de ani sumerienii fabricau 20 de tipuri de bere.

Biotehnologiile moderne au un domeniu vast de exploatare în industria modernă.A crescut producţia mondială de enzime exogene, utilizate în aproape toate ramurile industriale, sinteza de aminoacizi esenţiali cu ajutorul bacteriilor, obţinerea de alcool folosit ca substituent al petrolului sau producerea de biomasaă prin valorificarea pe calea fermentaţiei a unor plante cu creştere rapidă.

Beneficiile biotehnologiilor moderne au impus dezvoltarea lor foarte rapidă la nivel mondial .

1.Creşterea şi diversificarea producţiei vegetale

Primele generaţii de produse alimentare modificate genetic (OMG sau GMO) au fost bine primite de fermieri în SUA, prin creşterea producţiei agricole. Spre exemplu, studiile au arătat că, o specie de porumb modificată genetic, rezistent la acţiunea dăunătoare a insectelor, a manifestat o rezistenţă crescută şi la la acţiunea altor microorganisme: fungi, mucegaiuri care atacau porumbul nemodificat.

De asemenea, nivelul de micotoxine produse de diferite specii de mucegaiuri sunt mult mai mici la porumbul-GMO.

2.Beneficii nutritive şi igienice

O mare varietate de produse biotehnologice din clasa uleiurilor sau grăsimilor alimentare sunt deja pe piaţă.Cu ajutorul biotehnologiilor vegetale a fost redus conţinutul de acizi graşi saturaţi din câteva sortimente de uleiuri vegetale .

Prin biotehnologie a fost rezolvată o problemă de igienă alimentară, atunci când uleiurile vegetale erau hidrogenate pentru creştera stabilităţii la tratament termic sau pentru obţinerea margarinei.

Cercetarile biotehnologice au vizat de asemenea creşterea conţinutului proteic al cartofului. Aceşti cartofi transgenici conţin un număr important de aminoacizi, care în mod normal nu se găsesc în cartof. Pentru orz au fot create specii bogate în vitaminaA sau cu un conţinut mai bogat de fier.

A fost creată o roşie modificată genetic care conţine de trei ori mai mult antioxidant-licopen.Consumul de licopen este asociat cu scăderea riscului producerii cancerului şi scăderea nivelului colesterolului din sânge .

Din punct de vedere al igienei alimentare, biotehnologia încearcă să resolve şi următoarele probleme:

 Identificarea proteinelor alergenice din lapte, soia, alune şi eliminarea lor din producţiile vegetale viitoare

 Descreşterea coţinutului natural de substanţe toxice, prezente în produsele alimentare

3. Creşterea calităţii produselor

Biotehnologiile sunt de asemenea utilizate pentru modificarea caracteristicilor materiilor prime pentru a fi mai atractive pentru consumator şi mai uşor de procesat. Cercetarile efectuate au determinat:

 creşterea conservabilităţii fructelor şi vegetalelor proaspete

 ardeii, morcovii şi salata sunt mai crocante

 obţinerea de soiuri cu sâmburi puţini pentru pepeni şi struguri

 creşterea sezonalităţii soiurilor de tomate, căpşuni

 creşterea aromei roşiilor, ardeilor, perelor

 crearea de specii de ceai şi cafea fără cofeină

Cercetătorii japonezi au identificat enzima care produce substanţa care declanşează lăcrimarea atunci când tăiem ceapa. Este numai o problemă de timp până când va fi creată o specie de ceapă fără această enzimă.

Foarte multe cercetări au fost efectuate pentru schimbarea raportului apă-amidon din diferite leguminoase. Astfel, un cartof cu un conţinut ridicat de amidon, va fi mai sănătos pentru om, deoarece el va absorbi mai puţin ulei în timpul prăjirii. De asemenea, obţinerea amidonului din cartof se va face cu un consum energetic mult mai redus. Cu aceleaşi scopuri, este în cercetare şi o specie de tomate pentru obţinerea pastei de tomate. Creşterea cu 1.2% a substanţei uscate din cartofi, ar aduce o economie energetică de 35 milioane de $ procesatorilor americani .

De beneficiile biotehnologiilor beneficiază şi industria de lactate. Specialiştii din Noua Zeelandă utilizează în present biotehnologiile animale pentru creşterea conţinutului de cazeină din lapte cu 13% , pentru obţinerea unei cantităţi mărite de brânzeturi.