Elintarvikekemistit muokkaavat ruoasta terveellisempää tekemällä vähemmästä enemmän. Myös taudinaiheuttajat jäävät kiinni paljon ennen pöytää.

Teksti: Tuula Kinnarinen

Elintarvikekemistit muokkaavat ruoasta terveellisempää tekemällä vähemmästä enemmän. Myös taudinaiheuttajat jäävät kiinni paljon ennen pöytää.

Julkaistu Tiede -lehdessä 11/2010

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Nanotekniikka ei enää ole vain kutistuvaa tekniikkaa. Se on löytämässä tiensä arjen välttämättömyyteen: ruokaan, jota syömme.Koko alan kehitystä ja tuotteistumista seuraava Project on Emerging Nanotechnologies on keksinyt lähinnä Aasian ja Yhdysvaltain markkinoilta jo 54 valmistetta, jotka ovat luokiteltavissa ruoaksi tai juomaksi. Varsinaisia elintarvikkeita joukossa ei vielä ole, ellei niiksi lasketa nanotekniikalla käsiteltyä lähdevettä, vihreää teetä, ruokaöljyä ja suklaapirtelöä. Muut tuotteet ovat erilaisia terveysvalmisteita.Asiantuntijoiden mukaan yritysten ja yliopistojen tutkimuslaboratorioissa testataan kuitenkin kuumeisesti nanoaineksia, sillä nano­tekniikan uskotaan tarjoavan uusia aseita taisteluun terveyden puolesta.– Nanoaineksilla voidaan lisätä ruoan hyviä ominaisuuksia ja karsia huonoja, ja niillä voidaan ohjailla, milloin ja missä elimistö ravintoa hyödyntää, kiteytti Frans Kampers, Hollannin Wageningenin yliopiston nanoruokatutkimuksen koordinaattori, luodatessaan alan näkymiä Yhdysvaltain tiedeviikolla viime vuonna.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Vesi keventää öljypisaran

Aina vain ylipainoisemmassa ja sairaammassa maailmassa suuret haasteet kohdistuvat nykysyöjien helmasyntiin: liialliseen rasvan käyttöön. Nanotekniikalla kulutusta voidaan vähentää.Vageningenin yliopisto on kehittänyt ruokaöljystä ja vedestä kaksoisemulsion, jossa on rasvaa vain puolet tavanomaisesta mutta makua kuin ennen vanhaan. Keveyden salaisuus piilee uudenlaisessa rakenteessa. Öljy muodostaa öljypisarassa enää pinnan, sisältä löytyy pelkkää vettä. Tällä tekniikalla tehdyt kevyttuotteet maistuvat ja tuntuvat suussa yhtä täyteläisiltä kuin kartettavat kaloripommit.

Rasva vapaaksi myöhään

Britannian Norwichissa Elintarviketutkimus­instituutin Pete Wilde kollegoineen etsii emulsioista tietä hitaampaan ruoansulatukseen ja nälän hillintään. Tutkijaryhmä on huomannut, etteivät kaikki emulsiot hajoakaan heti mahalaukkuun saavuttuaan, vaikka niin on luultu. Jotkin kestävät ohutsuolen alkuosaan saakka. Nyt ryhmä vahvistaa sinnittelijöitä entisestään rakentamalla niitä koossa pitäviin proteiineihin ristisidoksia, jotka rikkoutuvat vasta ohutsuolen loppupäässä. Rasvapommi niin syvällä ruoansulatusjärjestelmässä vapauttaa kylläisyyshormoneja, ja ruokailuvälit harvenevat.

Sokeri tuplaa makunsa

Yhtä lailla kuin rasvasta nanotekniikalla voi tinkiä sokerista ja suolasta. Suolaisempi suola ja sokerisempi sokeri ovat mahdollisia, sillä pikkuriikkisillä nanorakenteilla on suuria kykyjä. Mitä pienemmäksi jokin aines käy, sitä enemmän sitä mahtuu tuotteeseen ja sitä suuremmaksi kasvaa kokonaispinta-ala. Mitä suurempi taas on pinta-ala, sitä vahvempi on reagointikyky ja voimallisempi vaikutus. Nanolla syntyy siis vähemmästä enemmän.Uutta vähäkalorista makeutta metsästää muun muassa San Diegossa toimiva Senomyx. Tähän mennessä tutkimus on tuottanut tavanomaista vahvempaa fruktoosia eli hedelmäsokeria, joka on elintarvikkeiden yleinen makeuttaja, ja sakkaroosia eli pöytäsokeria. Makutesteissä sokerin määrää on pudotettu 40–50 prosenttia maun kärsimättä.

Suola panee vielä hanttiin

Suolaisuus on osoittautunut makeutta hankalammaksi tapaukseksi, sillä edes sen aistinnan mekanismista ei ole varmuutta. Tätä nykyä suolaisempi suola onkin vielä mikroa. Se syntyi, kun ryhmä Nottinghamin yliopiston elintarvikekemistejä muutama vuosi sitten päätti tehdä nanosuolaa.– Mitä pienemmiksi kiteet muokkasimme, sitä ahnaammin ne sitoivat vettä ja iskostuivat yhteen. Sitten keksimme muuttaa kiderakennetta ja saimme aikaan onttoja mikropalloja, jotka eivät takerru toisiinsa, kertoo mikrosuolan ympärille syntyneen Eminate-yrityksen tekninen johtaja Stephen Minter. Leivonnassa tavanomaiseen suolaisuuteen riittää puolet vanhasta suolamäärästä, eikä mausta menetetä mitään.

Ravintoaineet kapseliin

Kolmas suuri työmaa elintarvikekemistejä odottaa suojaravinteissa. Maailma käyttää vitamiineihin, hiveniin, kivennäisiin ja erilaisiin terveysvaikutteisiin yhdisteisiin miljardeja joka vuosi siinä pelossa, etteivät kaupan hyllyltä löytyvät elintarvikkeet takaa niiden riittävää saantia. Huoli on sikäli oikea, että ravintoaineita tuhoutuu ruoansulatuksessa eivätkä rasvaliukoiset ainekset imeydy kunnolla suoliston vetisyydessä.Tulevaisuudessa ravinteet voidaan pakata niin, että ne pysyvät käyttökelpoisina otollisimpaan paikkaan asti. Ne kapseloidaan esimerkiksi biopolymeereihin, joita pystyvät liuottamaan aivan tietyt suolistobakteerit tietyssä paikassa, tai ne ohjelmoidaan hajoamaan kudoksissa, jotka niitä eniten tarvitsevat.

Tunnistin nappaa mikrobit

Ruoka ei varmaan koskaan ole teollisuusmaissa ollut turvallisempaa kuin nyt, mutta myös ruoan laatu on uutteran tutkinnan kohteena, sillä globaalissa maailmassa ruokamyrkytysepidemioiden arvioidaan vain lisääntyvän. Haussa on nopeita ja tarkkoja biotunnistimia, jotka seuraavat elintarvikkeita valmistuksesta ruokapöytään ja äkkäävät niin mikrobit ja myrkyt kuin vähäisemmät ruoan pilaajat. Testeihin asti on edennyt esimerkiksi fluoresoivia nanovärejä, jotka syttyvät, kun ne törmäävät salmonellan tai kolibakteerin vasta-aineisiin.

Paketointi estää pilaantumista

Toinen tie pitää taudinaiheuttajia aisoissa on edistää ruoan säilyvyyttä pakkauksilla, joiden pinnoitus estää pilaantumista. Nykyisin hyödynnetään hopean ja muiden metallien mikrobeja ja homeita torjuvia ominaisuuksia, mutta luonnonmukaisempia vaihtoehtoja haetaan muun muassa mausteista ja biopolymeereistä. Jälkimmäisistä tehdyt nanokelmut voi jopa syödä.

 Täyttyvätkö lupaukset?

Mistä elintarvikkeesta tulee ensimmäinen nanoruokahitti, ei tiedä kukaan. Monikansalliset elintarvikejätit eivät hiisku hankkeistaan, eikä yksikään ole julkisesti pyrkimässä pioneeriksi, sillä muuntogeenisen ruoan tyly vastaanotto on saanut yritykset varovaisiksi.Kuluttajat eivät tutkimusten mukaan pelkää nanotekniikkaa samassa määrin kuin geenitekniikkaa (ks. Nano murtaa pelon pitkän perinteen, Tiede 4/2008, s. 42–43, tai tiede.fi/arkisto), mutta ei syötävää nanoakaan purematta niellä.Eniten ihmisiä huolestuttaa nanon koko. Pienuutensa ansiosta hiukkaset pystyvät läpäisemään elinten ja verisuonten pinnan ja sujahtamaan soluihin, jopa solujen tumaan. Frans Kampersin mukaan vaaraa ei ole niin kauan kuin nanoa tehdään ravinnon luonnollisista, elimistössä hajoavista aineksista. Riskit kasvavat, kun käytetään hajoamattomia metalleja, esimerkiksi hopeaa tai titaania. Joissakin hiiritutkimuksissa on havaittu, että ainakin titaanidioksidi voi kerääntyä solujen tumaan ja vahingoittaa dna:ta.Kampersin mielestä nanotuotteille on saatava selvät tunnusmerkit ja turvallisuusmääräykset ennen kuin ne päästetään keittiöihin. Tämä merkitsee poliittisia päätöksiä – joita vallankäyttäjät ovat vältelleet, etteivät häiritsisi liiketoimintaa tai ruokkisi yleistä epäluuloa. Euroopan hallintoelimet ovat omalta osaltaan ryhtyneet toimeen. Parlamentti käsittelee ehdotusta, jonka mukaan täkäläisille markkinoille hyväksytään vain nanoruoka, joka on riskien arvioinnissa todistettu turvalliseksi. Komissio on puolestaan käynnistänyt NanoLyse-hankkeen kehittämään menetelmiä, joilla ruoan nanoelementit voidaan tunnistaa ja mitata.

Nanoruoka nyt: www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/categories/food_beverage/

Sisältö jatkuu mainoksen alla