В настоящее время большинство витаминов производятся на фабриках, либо синтетически, либо с помощью микроорганизмов, не одобренных для использования в пищевых продуктах. Эти методы производства требуют обширных и часто сложных процессов очистки (для отделения витамина от материалов, не одобренных для использования в пищевых продуктах), которые являются дорогостоящими и энергоемкими.
Теперь группа исследователей из Технического университета Дании (DTU) успешно произвела витамин B2, также известный как рибофлавин, в значительных количествах, используя новый, экономически эффективный и безопасный для климата метод.
Исследователи использовали одобренную для пищевых продуктов молочнокислую бактерию, продемонстрировав, что она может вырабатывать витамин B2 при воздействии тепла. Исследование опубликовано в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry.
«Я думаю, это прекрасно, что что-то столь простое, как мягкое нагревание и молочнокислые бактерии, можно использовать для производства витамина B2. Этот метод позволяет обогащать продукты питания витамином B2 простым способом, например, во время производства йогурта или закваски», — говорит доцент Кристиан Солем из Национального института продуктов питания DTU, который руководил исследованием.
Витамин B2 необходим для производства энергии и поддержания нормальной иммунной функции. Он также играет важную роль в усвоении железа, а его дефицит имеет далеко идущие последствия.
Обогащение витамином B2 в процессе приготовления пищи
Этот инновационный метод интегрирует производство витаминов в процесс ферментации продуктов питания. Таким образом, витамины можно производить и добавлять локально. Используя бактерии, вырабатывающие рибофлавин, в производстве продуктов питания, производители могут экономически повысить пищевую ценность традиционных продуктов, улучшая здоровье населения и одновременно снижая воздействие на окружающую среду.
Этот метод отличается от существующих технологий тем, что он натуральный — без генетической модификации — и потребляет меньше энергии и химикатов по сравнению с традиционным синтетическим производством витаминов. Для обогащения требуются только основные инструменты для ферментации, которые уже распространены во многих домохозяйствах.
Как исследователи подвергали бактерии стрессу
Команда подвергла молочнокислые бактерии «окислительному стрессу» — естественному давлению, которое заставляет бактерии вырабатывать больше рибофлавина для своей защиты.
«Мы использовали микроорганизм Lactococcus lactis, обычно встречающийся в сыре и кисломолочных продуктах, для производства витамина B2. Lactococcus лучше всего развивается при температуре около 30 °C, но мы нагрели бактерии до 38–39 °C, что им не понравилось. Бактерии адаптируются к новым условиям, и, чтобы защитить себя от окислительного стресса, вызванного жарой, они начинают вырабатывать витамин B2», — объясняет Солем.
Исследователи оптимизировали процесс производства витаминов, добавляя различные питательные вещества, и добились производства 65 миллиграммов витамина B2 на литр ферментированного субстрата, что почти в 60 раз превышает суточную потребность человека в этом витамине.
Культурная совместимость и будущий потенциал
«Было бы идеально упаковать эти молочнокислые бактерии, вырабатывающие витамин B2, в качестве закваски, которую можно добавлять в такие продукты, как молоко, кукуруза или маниока, для ферментации. Когда эти продукты ферментируются с использованием закваски, которая включает специально отобранные молочнокислые бактерии наряду с традиционными, они автоматически производят рибофлавин, сохраняя при этом традиционный вкус и текстуру пищи», — говорит Кристиан Солем.
Во многих развивающихся странах уже существуют устойчивые традиции ферментации продуктов питания, что продлевает срок их хранения и сокращает отходы.
Метод потенциально может быть расширен для производства других необходимых витаминов и питательных веществ, таких как фолиевая кислота (B9) и витамин B12, которых часто не хватает в растительных диетах. Его также можно применять к различным типам продуктов, включая квашеную капусту.
