Laboratorium Bezpieczeństwa i Właściwości Funkcjonalnych Żywności
 
działające w ramach

 

Centrum Doskonałości „Biotechnologia Żywności”
przy Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu
 
 
 

       W  2007 r. Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności otrzymała dwa granty inwestycyjne z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej. Wnioski na te granty zostały złożone w 2005 roku na konkurs ogłoszony przez Ministerstwo Gospodarki i Pracy w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego, działanie 1.4 „Wzmocnienie współpracy między sferą badawczo-rozwojową a gospodarką”, priorytet 1. „Rozwój przedsiębiorczości i wzrost innowacyjności poprzez wzmocnienie instytucji otoczenia biznesu”. Pierwszy z projektów, sygnowany numerem WKP 1/1.4.3/2/2005/26/141/442/2007/U (nadzorowany przez Departament Funduszy Europejskich, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego), dotyczy wyposażenia Laboratorium Bezpieczeństwa i Właściwości Prozdrowotnych Żywności. Zakres rzeczowy tego projektu obejmuje zakup nowoczesnej aparatury badawczej, wyposażenie w meble laboratoryjne i drobne prace budowlano-adaptacyjne, a wartość realizowanych inwestycji wynosi 1.400.321 zł. W okresie sierpień-wrzesień przeprowadzono procedury przetargowe na zakup aparatury i wyłoniono dostawców, a w ostatnich tygodniach 2007 r. odebrano od dostawców większość zakupionych aparatów. Część zakupionej aparatury jest przeznaczona do zaawansowanej genomiki i proteomiki i obejmuje: zestaw do elektroforezy dwukierunkowej z oprogramowaniem do analizy białek, zestaw do elektroforezy wysokocząsteczkowego DNA w pulsacyjnym polu elektrycznym (PFGE) z odpowiednim oprogramowaniem, PCR w czasie rzeczywistym (RT-PCR) z oprogramowaniem i komorą do nastawiania PCR i elektroporator. Druga część zakupów aparaturowych dotyczy wyposażenia laboratoriów mikrobiologicznych i obejmuje: analizator immunoenzymatyczny mini Vidas, system do beztlenowych hodowli mikroorganizmów beztlenowych (Anaxomat), czytnik do mikropłytek z płynną regulacją długości fali, z możliwością odczytu absorbancji, fluorescencji i luminescencji, inkubator z chłodzeniem i inkubator CO2 oraz wielofunkcyjny autoklaw. Ponadto zakupiono aparaturę potrzebną do przygotowania i przechowywania próbek biologicznych, a mianowicie homogenizator laboratoryjny typu MixerMill, komorę niskich temperatur (-900C), naczynia Dewara, wirówkę z chłodzeniem, homogenizator laboratoryjny do analiz mikrobiologicznych typu Stomacher oraz zestaw mikroskopów wraz z aparatem cyfrowym do dokumentacji obrazów mikroskopowych. Zakupiona aparatura uzupełnia dotychczasowe wyposażenie tego Laboratorium i czyni je pod względem wyposażenia i możliwości badawczych unikalnym w skali kraju.

            W ostatnich latach gwałtownie rośnie rola badań w zakresie bezpieczeństwa żywności oraz określania cech funkcjonalnych poszczególnych surowców i produktów spożywczych. Wejście naszego kraju do Unii Europejskiej spowodowało konieczność dostosowania standardów bezpieczeństwa stosowanych w naszych zakładach spożywczych do wymagań unijnych. Szczególnie ostre wymogi stawia w tym względzie eksport żywności. Wszystko to powoduje, że poszczególne branże przemysłu szukają partnerów ze sfery naukowej, którzy mogliby pomóc poszczególnym firmom w rozwiązaniu tych problemów. Problem bezpieczeństwa żywności wysuwa się na pierwszy plan zarówno w prawodawstwie unijnym, jak i w strategiach rozwojowych wszystkich znaczących firm spożywczych. Potwierdzają to także kierunki finansowania badań w programach badawczych UE, jak V i VI Program Ramowy (np.priorytet "Food Quality and Safety"). Tworzone Laboratorium będzie prowadziło badania nad bezpieczeństwem żywności skoncentrowane na dwóch kierunkach: bezpieczeństwa mikrobiologicznego i bezpieczeństwa żywności modyfikowanej genetycznie (GMO). Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności posiada wyposażenie aparaturowe i doświadczenie badawcze w zakresie identyfikacji mikroorganizmów przy użyciu metod molekularnych oraz biochemicznych. Oferta badawcza skierowana do przemysłu obejmuje wykrywanie mikroorganizmów chorobotwórczych i produkcyjnych zarówno metodami opartymi na hodowlach drobnoustrojów, jak i w próbkach in situ, bez konieczności rozmnażania mikroorganizmów w warunkach laboratoryjnych. Do tego celu wykorzystywane są metody molekularne oparte na hybrydyzacji DNA-DNA, RT-PCR, FISH, PFGE i RAPD oraz metody fenotypowe, jak API, i immunochemiczne, jak VIDAS. Dodatkową metodą może być analiza metabolitów białkowych przy użyciu elektroforezy dwukierunkowej. Wymienione metody, szczególnie molekularne, umożliwiają szybką identyfikację mikroorganizmów w zakresie rodzaju, gatunku i szczepu. Dotyczy to zarówno mikroorganizmów tlenowych, jak i beztlenowych. Te ostatnie wymagają specjalnych warunków hodowli, co umożliwia zakup specjalistycznej aparatury do pracy z tą grupą drobnoustrojów (system Anaxomat, inkubatory CO2).

            Kolejną ofertą skierowaną do przemysłu spożywczego jest wykrywanie obecności żywności zmodyfikowanej genetycznie w różnych grupach produktów spożywczych. Analiza ta oparta jest na wykorzystaniu odpowiednich sond genetycznych, które pozwalają na wykrywanie obecności sekwencji stosowanych przy modyfikacjach genetycznych roślin i zwierząt.

Obok prac związanych z bezpieczeństwem żywności, drugim ważnym celem tego Laboratorium jest prowadzenie zaawansowanych badań nad właściwościami funkcjonalnymi produktów spożywczych. Pod tym pojęciem rozumie się właściwości produktów, prowadzone przez nas badania roślin i zwierząt.  genetycznych, które pozwalają na wykrywanie obecności sekwencji stosowanych pr polegające na zdolności do poprawy funkcjonowania organizmu ludzkiego oraz zapobiegania chorobom cywilizacyjnym, w tym nowotworowym, chorobom układu krążenia, stymulacji układu immunologicznego, a także wyższą wartość żywieniową i aktywność biologiczną żywności. Wynika to z nowego spojrzenia na żywność, które uwzględnia nie tylko wartość kaloryczną i żywieniową produktów spożywczych, ale także aktywność niektórych składników w zakresie regulacji procesów fizjologicznych i tym samym bezpośredniego wpływania na zdrowie i jakość życia człowieka. Prowadzone przez nas badania należą do obszaru nutrigenomiki i nutrimetabolomiki, nowych ważnej dziedzin biotechnologii żywności, badającej związek między ekspresją genów i produkcją metabolitów w organizmie człowieka a wchłanianiem składników pokarmowych.

Coraz bardziej uprawnione staje się stwierdzenie, że produkcja żywności zbliża się do produkcji farmaceutyków. Są to najnowsze trendy w przemyśle spożywczym i przewiduje się, że segment żywności funkcjonalnej będzie w przyszłości stanowił ok. 30% rynku żywnościowego. Co ważne, świadomość tego wyzwania trafia już do polskich przedsiębiorców i wiele firm planuje aktywnie włączyć się do międzynarodowej konkurencji na tym polu.

Polska jest poważnym producentem żywności i w wielu dziedzinach zajmuje obecnie wiodącą pozycję w Europie (np. soki owocowe). Utrzymanie tej pozycji, a nawet dalsza ekspansja są możliwe, jednak należy zdawać sobie sprawę z faktu, że rywalizacja między czołowymi producentami żywności jest bardzo wyrównana. O uzyskaniu lepszej pozycji na rynku decyduje przede wszystkim cena i jakość produktu. Przy wzrastających kosztach robocizny w Polsce coraz większej wagi nabiera ten drugi czynnik. Przy zderzeniu się na rynku podobnych produktów przewagę uzyskuje ten wytwórca, który jest w stanie wykazać dodatkową wartość odżywczą lub prozdrowotną produktu, ale fakt ten musi być udowodniony naukowo i przekazany do powszechnej wiadomości (publikacje naukowe, informacja przez media publiczne). Do najważniejszych wartości dodanych należą w tym przypadku: bezpieczeństwo produktu osiągnięte naturalnymi metodami (bez tzw. "chemii") oraz cechy funkcjonalne. Są to konkretne walory, za które konsument jest gotowy zapłacić wyższą cenę, przy czym należy podkreślić, że dla konsumenta z krajów bogatych argument korzyści zdrowotnych jest bardzo silny, a w dłuższej perspektywie decydujący.

            Jesteśmy świadkami tworzenia się na rynku żywności nowego, potężnego segmentu tzw. żywności funkcjonalnej. Polska, z opinią kraju produkującego zdrową żywność, ma ogromne szanse, aby zająć w tym segmencie czołową pozycję. W 2007 r. prawodawstwo unijne wprowadziło dyrektywę zezwalającą na znakowanie produktów spożywczych deklaracjami prozdrowotnymi (health claims) tylko wówczas, jeśli właściwości te zostaną potwierdzone naukowo.  Oznacza to, że na rynku przewagę uzyskają te firmy, które będą mogły lepiej i szerzej wykazać bezpieczeństwo i zalety prozdrowotne swoich produktów. W ten sposób pojawi się nowy czynnik konkurencji - dostępność do wiedzy i laboratoriów, które będą zdolne do głębokiego i wszechstronnego badania produktów spożywczych, wykazywania ich walorów żywieniowych i korzystnego oddziaływania na zdrowie i podawania tych danych do publicznej wiadomości ( dobre publikacje naukowe, wywiady, programy edukacyjne, itp). Naukowe dowody potwierdzające aktywne funkcje prozdrowotne żywności i powszechnie dostępne systemy publicznej informacji o tych odkryciach staną się decydującym kryterium wyboru produktów i producentów, a tym samym zadecydują o szansach polskich firm na rynkach Europy, USA, Kanady i Azji.

             Na szczególne podkreślenie zasługuje fakt, że na wartość prozdrowotną żywności zwracają uwagę konsumenci na całym świecie, a szczególnie konsumenci krajów azjatyckich (Japonia, Chiny, kraje Azji Wschodniej i Południowej). To właśnie Japonia, jako pierwszy kraj na świecie, wprowadziła na rynek nowy rodzaj żywności - FOSHU (żywność prozdrowotną). Są to bardzo ważne i perspektywiczne rynki, a żywność z Polski cieszy się w Japonii bardzo wysokim uznaniem. 

             Opierając się na dotychczasowych analizach rynku można stwierdzić, ze wprowadzenie produkt spożywczego i kosmetycznego z tzw. health claims powoduje podniesienie jego ceny rynkowej nawet kilkakrotnie. Można się tutaj posłużyć przykładem takich produktów funkcjonalnych jak Actimel, którego cena, w stosunku do normalnych jogurtów, jest 5-krotnie wyższa. Podobne „przebicie” cenowe ma margaryna Benecol, zaliczana również do nowej żywności funkcjonalnej. W oparciu o analizę rynku można zakładać, że stosunek jakości do ceny nowych produktów będzie znacznie korzystniejszy. Szacuje się wskaźnik ten wzrośnie minimum 2-3-krotnie w stosunku do tradycyjnych produktów o zbliżonej technologii wytwarzania i o tyle wzrosną zyski polskich firm, które podejmą taką produkcję. Można więc ująć to następująco:

produkt tradycyjny + wiedza = produkt innowacyjny z wielokrotnie wyższą wartością dodaną.

Utworzenie Laboratorium Bezpieczeństwa i Właściwości Prozdrowotnych Żywności wychodzi naprzeciw tym potrzebom i pozwoli Centrum Doskonałości Biotechnologia Żywności, koordynowanemu przez naszą Uczelnię, przygotować odpowiednią ofertę badawczą i usługową w zakresie doskonalenie metod kontroli bezpieczeństwa mikrobiologicznego żywności, rozwijanie systemów zapewniania bezpieczeństwa i podnoszenia jakości żywności, wykonywanie analiz mikrobiologicznych, genetycznych, toksykologicznych i immunochemicznych oraz testów biologicznych na rzecz przemysłu,  badania właściwości prozdrowotnych żywności, zmierzające w kierunku dostarczenia naukowych dowodów na wartość dodaną polskich produktów spożywczych, farmaceutycznych i kosmetycznych.

Na badania tego typu jest bardzo duże zapotrzebowanie, natomiast liczba placówek naukowych zdolnych do ich wykonania daleko odbiega od potrzeb. Zakładamy, że rozwinięcie tego typu badań na rzecz przemysłu powinno przyczynić się do wzrostu ich konkurencyjności na rynkach Unii Europejskiej i na rynkach światowych. Warto przy tym zaznaczyć, że Centrum Doskonałości Biotechnologia Żywności wchodzi w skład Centrum Zaawansowanych Technologii „Wielkopolskie Centrum Biotechnologii Medycznej”, Polskiej Platformy Technologicznej Żywność oraz kilku sieci naukowych, a więc ma doskonałą płaszczyznę do współpracy z przemysłem. Aktualnie trwają intensywne przygotowania do uzyskania akredytacji dla tego Laboratorium, co znacznie zwiększy jego atrakcyjność dla partnerów przemysłowych.

Utworzenie tego Laboratorium jest także ofertą współpracy naszej Katedry z wszystkimi pracownikami naukowymi naszej Uczelni, którzy są zainteresowani prowadzeniem takich badań i wykorzystaniem zakupionej aparatury do rozwijania badań związanych z bezpieczeństwem mikrobiologicznym i genetycznym żywności, nutrigenomiką, nutrimetabolomiką i toksykologią.

 

  Przygotowali: Włodzimierz Grajek, Marcin Schmidt i Anna Olejnik

 

 

Unia Europejska

Projekt współfinansowany ze środków
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego