Nieuw plantaardig voedselconcept gesteund door miljoenenbeurs

Een nieuw concept voor duurzame plantaardige voeding komt een stuk dichterbij dankzij een beurs van 7,5 miljoen euro. Onderzoekers kunnen daarmee de basis leggen voor een methode om plantaardig materiaal te ‘upgraden’ totdat het net zo smaakvol en voedzaam is als vlees. Een sleutelrol is daarbij weggelegd voor schimmels en bacteriën. “Dit kan een hele grote stap zijn in duurzaamheid en voedselzekerheid”, aldus hoogleraar Han Wösten.

Vleesvervangers zijn al decennia in ontwikkeling, maar nog altijd niet volledig omarmd als alternatief voor dierlijke eiwitten. Ze smaken anders, bevatten minder voedingswaarde en hebben een ander mondgevoel. Met een nieuwe eiwitbewerking moet het volgens onderzoekers mogelijk zijn om plantaardig materiaal te bereiden tot een hoogwaardigere vorm die beter kan concurreren met vlees.

Dankzij een beurs van 7,5 miljoen euro, beschikbaar gesteld door de Novo Nordisk Foundation kunnen onderzoekers nu de basis leggen voor het nieuwe voedselconcept. De beurs is toegekend aan een consortium van onderzoekers aan de Universiteit Utrecht, de Københavns Universitet en de Danmarks Tekniske Universitet.

We willen plantaardige eiwitten niet eerst aan dieren voeren, maar er rechtstreeks hoogwaardige eiwitten van maken

“Dit is geweldig nieuws. Met deze beurs kunnen we een enorme beginstap zetten”, zegt prof. dr. Han Wösten, die de Utrechtse groep onderzoekers leidt. “We willen plantaardige eiwitten niet meer eerst aan dieren voeren, en vervolgens de dieren het laten omzetten tot voeding voor mensen. In plaats daarvan willen we eiwitten rechtstreeks omzetten door ze heel geraffineerd vooraf te laten verteren. Als dat lukt, kan het een hele grote stap vooruit zijn in duurzaamheid en voedselzekerheid.”

Het resultaat is een stevige hoeveelheid hoogwaardige en voedzame eiwitten waaruit vleesvangers te maken zijn

Optimale smaak, structuur, houdbaarheid en verteerbaarheid

Een sleutelrol in de nieuwe methode is weggelegd voor schimmels en bacteriën. De organismen worden op een controleerde manier toegevoegd aan plantaardig materiaal, waarna ze dat op hun manier gaan verteren. Het resultaat is een stevige hoeveelheid hoogwaardige en voedzame eiwitten waaruit vleesvangers te maken zijn. Door de juiste samenstelling van schimmels en bacteriën uit te kienen, moet het volgens de onderzoekers mogelijk zijn om de optimale smaak, structuur, houdbaarheid en verteerbaarheid te bereiken.

Vleesdraden en schimmeldraden

Lange vertakkingen van de schimmels moeten bijvoorbeeld zorgen voor een vlees-achtige structuur. Schimmeldraden hebben ongeveer dezelfde diameter als vezels in vlees, en zijn een veelbelovende basis voor vleesstructuur. “Dit verklaart ook mensen vaak een vlees-achtige structuur in hun mond voelen als ze bijvoorbeeld oesterzwammen eten, die veel lange vezels hebben”, zegt Wösten. “De pootjes van oesterzwammen staan tegenwoordig zeer in de belangstelling als basis voor vegetarische burgers.”

Schimmelgroei in 3D

Een belangrijke vraag in het project van Wösten en collega’s is hoe een schimmel door het plantaardig materiaal groeit, en welke netwerken de draden vormen. De onderzoekers gaan daarom de groei van schimmels volgen in 3D – terwijl het huidige schimmelonderzoek doorgaans slechts tweedimensionaal kijkt.

Schimmels zijn ‘halve dieren’ en kunnen gemakkelijk plantaardige stoffen omzetten in varianten waar ons lichaam mee overweg kan

“Een andere grote vraag is waar de enzymen vandaan komen waarmee de schimmel het plantaardige materiaal afbreekt of verteert”, zegt Wösten. “Nu weten we nog niet waar en wanneer die enzymen vrijkomen, en welke enzymen dat precies zijn. Ik ben ook erg benieuwd of een schimmel specifieke draden heeft voor deze taak, naast draden die andere functies uitvoeren.”

Schimmels zijn halve dieren

Hoewel we schimmels doorgaans koppelen aan voedselbederf zijn ze juist veel geschikter als vleesvervanger dan planten, vindt Wösten. “Evolutionair gezien staan schimmels dichter bij ons dan planten. We delen een flink stuk van onze evolutionaire stamboom, en hebben allerlei eiwitten en genen met elkaar gemeen. Schimmels zijn als het ware ‘halve dieren’ en kunnen gemakkelijker stoffen omzetten in varianten waar ons lichaam mee overweg kan.”

Zoveel mogelijk positieve eigenschappen

Naast schimmels voegen de onderzoekers ook bacteriën toe. Ze bekijken dan hoe schimmels en bacteriën elkaar beïnvloeden tijdens de vertering van het plantaardige materiaal. “Bacteriën kun je inzetten om de juiste samenstelling van aminozuren te krijgen die voor menselijke consumptie interessant is”, zegt Wösten.

We gaan steeds complexere samenstellingen uitproberen en zoveel mogelijk positieve eigenschappen in het product realiseren

“Sommige bacteriesoorten kunnen essentiële aminozuren maken die niet voorkomen in plantaardig voedsel. Wij gaan onderzoeken hoe bacteriën en schimmels op elkaar inwerken en elkaar kunnen versterken. In vervolgstappen gaan we dan steeds complexere samenstellingen van schimmels en bacteriën uitproberen – en uiteindelijk zoveel mogelijk positieve eigenschappen in het product realiseren.”

Voedselverspilling tegengaan

Volgens Wösten kan het project ook nuttige bijvangst opleveren. “Het is heel goed denkbaar dat we veel te weten gaan komen over voedselbederf, juist omdat schimmels en bacteriën daar vaak bij betrokken zijn. 25 procent van ons voedsel gaat verloren door bederf. Meer kennis over bederf kunnen we gebruiken om voedsel langer en beter houdbaar te maken, en daarmee voedselverspilling flink te verminderen.”