Jedna neobična biljka već desetljećima čini dio prehrane stanovnika Jugoistočne Azije, kako za ljude tako i za životinje. Riječ je o biljci poznatoj pod imenom vodena leća.

Kao znanstvenici koji se bave prehrambenom tehnologijom, smatramo da je potrebno skrenuti pažnju na ovaj fascinantan svijet biljaka visokog udjela proteina. Vodena leća ima potencijal transformirati našu prehranu!

Male biljke, veliki potencijal
Vodena leća su vodene biljke koje obitavaju na površini slatkih voda širom svijeta. Postoji nekoliko vrsta vodenih leća, koje se uglavnom razlikuju po veličini listova. Ove biljke su nevjerojatno jednostavne: mali listić koji pluta na vodi s minijaturnim korijenom koji nije pričvršćen za tlo.

Na prvi pogled, vodena leća može izgledati beznačajno i previše obična da bi bila zanimljiva. No, ispod njezina skromnog izgleda krije se nevjerojatan potencijal za proizvodnju proteina.

U optimalnim uvjetima, vodena leća može sadržavati do 45 posto proteina, što je čini izvrsnim izvorom ovog esencijalnog nutrijenta. Studije su pokazale da jedan hektar vodenih leća može proizvesti između 10 i 18 tona proteina godišnje. Usporedbe radi, soja, najviše uzgajana mahunarka na svijetu, proizvodi samo 0.6 do 1.2 tone.

Štoviše, ove biljke imaju sposobnost vrlo brzog razmnožavanja. Količina vodenih leća u jednom jezeru može se udvostručiti za manje od 48 sati. Ova impresivna brzina rasta postavlja ključno pitanje: kako možemo iskoristiti proteine iz vodenih leća za ljudsku prehranu?

Izvlačenje proteina iz listova: veliki izazov
Ideja korištenja biljnih listova za prehranu ljudi datira iz Drugog svjetskog rata, kada se tražilo načine za hranjenje gladnih populacija iz ovog izvora proteina. Rubisco, glavni enzim uključen u proces fotosinteze i najzastupljeniji protein u listovima, dugo je privlačio pažnju znanstvenika.

Osim što je najzastupljeniji protein na Zemlji, Rubisco ima niz drugih kvaliteta. Njegova blijeda boja, nedostatak okusa i mirisa te izvrsna aminokiselinska kompozicija čine ga idealnim sastojkom za prehrambenu industriju. Primjerice, prvi prototipi poznatih 'Impossible Burgers', napravljenih od biljnog mesa, bili su izrađeni s Rubiscom.

Ali ostaje veliki izazov: zarobljen u stanicama lista, Rubisco je okružen drugim spojevima s nepoželjnim bojama i okusima. To ograničava njegovu upotrebu kao prehrambenog sastojka. Iako je moguće proizvesti koncentrate brašna s Rubiscom, proces uključuje mnogo mljevenja, zagrijavanja i kemijskog razdvajanja, a svaki korak podrazumijeva gubitke i troškove. Trenutno, za dobivanje sastojka koji se može koristiti u industriji, gubi se između 75 i 95 posto proteina prisutnih u listu.

Ako bismo željeli proizvesti nekoliko tona ovog sastojka, količina listova vodenih leća koja bi trebala biti obrađena bila bi ogromna, čak i za ove proteinske šampione. Zbog toga, Rubisco nikada nije postigao uspjeh koji zaslužuje kao prehrambeni proizvod. Kako bi riješili ovaj problem, naš istraživački tim je krenuo u oslobađanje Rubisca iz njegovih okova. I uspjeli smo!

Kako smo to postigli
Naš tim razvio je inovativni eksperimentalni protokol koji je doveo do proizvodnje koncentriranog brašna s Rubiscom. Uspjeli smo izvući 60 posto proteina, što je jedan od najviših prinosa ikada zabilježenih u znanstvenoj literaturi.

Naša tajna? Matematika. Točnije, statističko modeliranje. Statističko modeliranje je neprocjenjiv alat za istraživanje učinaka više parametara na precizan odgovor s vrlo malim brojem eksperimenata. U samo nekoliko mjeseci uspjeli smo identificirati optimalne uvjete u pogledu pH, temperature i koncentracije kako bismo maksimizirali ekstrakciju i pročišćavanje proteina iz vodenih leća.

Najveća nagrada je da ovaj proteinski koncentrat ima izvrsna svojstva koja su ključna za svaki dobar prehrambeni sastojak: vrlo je topiv u vodi, i može formirati pjene (poput bjelanjka), gelove (poput jogurta) ili emulzije (poput majoneze).

Prema vašem tanjuru i dalje
Naše istraživanje je još uvijek u ranoj fazi. Ali već sada možemo vidjeti obećavajuću budućnost za proteine iz vodenih leća. Mogle bi naći široku primjenu u formulaciji hrane, ali i u području prehrane i ljudskog zdravlja. Neki od spojeva koje sadrže mogli bi pomoći u smanjenju visokog krvnog tlaka.

Ukratko, zahvaljujući visokom udjelu svestranih proteina, vodena leća bi vrlo lako mogla promijeniti našu prehranu. I, što je najvažnije, pomoći će oblikovati održiviju i hranjiviju budućnost prehrane za sve nas.

Original:
Tristan Muller
Doktorand znanosti o hrani, Sveučilište Laval
Laurent Bazinet
Profesor prehrambene znanosti i tehnologije na Sveučilištu Laval