20. september 2019

Ny fødevareprofessor: Alger kan være med til at revolutionere vores madvaner

Professor i plantebaseret fødevarebiokemi

Mikroalger er blevet et hot forskningsemne verden over, og det er der ifølge ny professor ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet (KU FOOD), Poul Erik Jensen, flere gode grunde til. Algerne har nemlig både potentiale til at indgå i række nye, sunde fødevarer, samt til at skaffe mad til en stigende befolkning ved hjælp af bæredygtige produktionsmetoder, som benytter sig af lys og fermentering. Men først skal især to udfordringer overvindes: Algerne smager dårligt, og forskerne er usikre på den bagvedliggende årsag. Og så skal vi blive bedre til at få de interessante bestanddele ud af algerne.

Poul Erik Jensen er ansat som ny professor i plantebaseret fødevarebiokemi ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet (KU FOOD), hvor han blandt andet forsker i alger til brug for fødevarer. Foto Claus Boesen.

Poul Erik Jensen har forsket meget i alger, og har i sit tidligere job på Institut for Plante- og MiljøvidenskabKøbenhavns Universitet også forsket i fotosyntese og planters metabolisme. Han var med til at opdage den omvendte fotosyntese – et banebrydende forskningsresultat, som i 2016 blev kåret til årets forskningsresultat af Danmarks Radio og Ingeniøren. Det vakte stor opsigt, da forskerne dengang fandt ud af, at sollysets energi, som via fotosyntesen får planterne til at vokse, kan vendes om. Energien fra lyset kan dermed bruges til at nedbryde plantedele eksempelvis halm og frigive sukker til biobrændsel og andre bioprodukter. På KU FOOD vil Poul Erik Jensen kigge på mikroalger som en kilde til proteiner som sunde ingredienser i mad. Alger har potentiale som kilde til fødevarer i en tid, hvor dyrkningsområder forsvinder på grund af klimaforandringer. 

Kan alger blive hverdagsmad?

 ”Ligesom man i 1800-tallet under den industrielle revolution begyndte at strømline en produktion af fødevarer fra mælken, kan algerne måske tilsvarende forarbejdes til nye fødevarer, der kan ende som hverdagsmad for store befolkningsgrupper,” siger Poul Erik Jensen.

Algerne kan nemlig vokse ved hjælp af fotosyntese ligesom planterne og på den måde bruge solens lys, luftens kuldioxid og næringssalte til at vokse og producere protein, olier mm. 

”Forestil dig, at landmænd måske i fremtiden vil have en alge-bioreaktor på deres ejendom. Algerne vokser som en afgrøde, kan høstes og sælges til en fabrik, der forarbejder dem til sunde olier, protein-ingredienser m.m. På den måde kan der blive tale om en helt ny afgrøde, der både er sund og bæredygtig, fordi alger har en effektiv fotosyntese, dvs. de omsætter rigtig meget af solens lys til biomasse,” siger Poul Erik Jensen.

En ph.d.-studerende fra Poul Erik Jensens forskningsgruppe er i gang med at undersøge, hvor meget protein, der er i algerne, samt hvordan fedtsammensætningen henholdsvis kulhydratsammensætningen er i alge-biomassen. Alger indeholder udover protein de sunde flerumættede fedtsyrer, der er eftertragtede på grund af deres sundhedseffekter. 

”Når vi ved mere om algernes sammensætning, kan vi begynde at tænke på, hvad algerne kan erstatte i fødevarer,” siger Poul Erik Jensen.

Derfor vil forskerne pille algerne fra hinanden.

”De gode fedtsyrer er inden i algerne, der er omgivet af en cellevæg. Hvis vi kan åbne cellevæggen, kan vi få fedtsyrerne ud og fraktionere dem og adskille dem fra protein og de mange andre indholdsstoffer. Cellevæggen kan vi så bruge til kostfibre. Det er et forskningsområde, som tiltrækker stor interesse ude i verden, og som rigtig mange af mine kolleger i Europa, Asien og USA arbejder med. Vi er ikke de første på dette område, men vi kan blive de første, der via Danmarks ekspertise inden for enzymteknologi, fermentering og fødevareindustrien kan få nogle af de her alger ind i produkter, som er interessante for forbrugerne,” siger Poul Erik Jensen.

”Hvis man kigger på mejeriindustrien, som startede i Danmark i anden halvdel af det 19.  århundrede, så tog man mælken og forarbejdede den til fx smør og skummetmælk. Og hvis man kigger i supermarkedernes kølediske i dag, vil man se et hav af mælkeprodukter med høj værdi, som er udviklet af mejeriindustrien baseret på fødevareforskning. Og vi står nu i en situation, hvor vi skal gøre det samme med plante- og algebiomasse, der tilsvarende kan raffineres ind i plantebaserede fødevarer. Det er visionen,” siger Poul Erik Jensen.

God position for udvikling af helt nye fødevarer

Poul Erik Jensen mener, der er mange grunde til, at vi i Danmark har gode forudsætninger for at etablere en alge-baseret fødevareproduktion.

”Vi har en lang tradition for effektive gartnerier og landbrug, og det kan være, at vi skal omdanne nogle af disse produktioner til algefabrikker. Der er ikke tale om et smart-fix, og vi er der ikke endnu, men det kan være den vision, vi arbejder henimod,” siger den erfarne forsker, der mener, at der er brug for et større supplement af plantebaserede fødevarer.

”Vi har nogle potentialer, som vi nu kan komme i gang med at udnytte, fordi forbrugerne og dermed industrien viser interesse for det. KU FOOD har en lang tradition for udvikling af nye fødevarer, og her på instituttet findes en række faciliteter og kompetencer, der understøtter denne udvikling: En stor fødevareanalyse-platform, en stor gruppe forskere som arbejder med fødevaremikrobiologi og fermentering, en stor gruppe forskere, der arbejder med proteiner samt Future Consumer Lab, der bl.a. undersøger forbrugernes accept af nye fødevarer,” siger Poul Erik Jensen, der også medbringer et stort netværk af planteforskere fra hele verden.

Danmark har derudover et unikt udgangspunkt for forskning i alger til brug for fødevarer, fordi der med virksomheder som fx Novozymes og Chr. Hansen også er særdeles stærke kompetencer inden for fermentering og enzymteknologi i industrien.

”Det vil formentligt betyde, at vi lettere end andre lande kan tage alger og planter ind i en fødevarestrøm,” siger Poul Erik Jensen.

Dårlig smag er en stor udfordring

Uforarbejdede mikroalger er en uudforsket fødevare for den almindelige forbruger.

”Vi ved ikke, hvorfor alger smager dårligt, men vi ser det som en ret stor udfordring. Nogle mener, det handler om det grønne farvestof, klorofyl, men det er nok mere komplekst end som så. Klorofylmolekylet absorberer lys, hvilket i sidste ende fører til, at klorofyllen reagerer med luftens ilt. Ilten er en trussel mod produkter, der kan harske, hvilket blandt andet vil være en udfordring for smagen og for sundheden. Den type problemer havde man også i sin tid med mælken, og man løste det ved nedkøling og pasteurisering. I andre typer af fødevarer tilsætter man antioxidanter. Det er helt klart noget, vi skal arbejde med i forbindelse med alger som fødevarekilde,” siger Poul Erik Jensen.

Genetik viser vejen til naturlige løsninger

Meget af Poul Erik Jensens tidligere forskning er baseret på, at man kan lave gensplejsning i planter eller bakterier.

”Det er mit grundvidenskabelige udgangspunkt, og via genetikken kan vi lære noget om processerne i planter og alger. I øjeblikket kan vi ikke forarbejde fødevarer baseret på GMO-teknologi i Europa, men med den viden, vi har fra det videnskabelige arbejde med bakterier og planter, kan vi sige noget om, hvad det er for nogle gener, vi skal finde naturlige varianter af for at opnå en ønsket egenskab i en plante eller alge,” siger Poul Erik Jensen, der med hjælp fra en ph.d.-studerende arbejder på, at skabe ”algefabrikker”, der kan producere aminosyrer.

”Ved hjælp af gensplejsning har vi fået algerne til at kanalisere ca. 50% af den fikserede kuldioxid over i aminosyrer. Dette siger noget om potentialet ved brug af alger. Det vil altså sige, at vi også kan forædle en alge til at producere store mængder af aminosyrer til os, og nu ved vi hvilke processer, vi skal kigge på,” siger Poul Erik Jensen.

Poul Erik Jensen holder sin tiltrædelsesforelæsning som professor i plantebaseret fødebiovarekemi ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet (KU FOOD) den 27. september 2019. (Se invitation i boksen)