Product & ontwikkeling
[Voeding en gezondheid]

Maaike Tindemans

Natuurlijke vitaminefabriekjes

Melkzuurbacteriën produceren van nature vitaminen. Het is steeds beter mogelijk om de juiste bacteriën te selecteren en zo de vitamineproductie op te schroeven. Een nuttige toepassing, maar nog niet het gouden ei.

NIZO food research verrichtte de laatste jaren – in samenwerking met de University College Cork in Ierland – veel onderzoek naar het verhogen van de vitamineproductie door bacteriën. De ontwikkelde genetisch gemodificeerde bacteriën produceren nu tot duizend keer meer vitaminen dan ‘normale’ melkzuurbacteriën.

Selectie
Producenten van voedingsmiddelen kiezen liever voor het selecteren en verbeteren van bacteriën die van nature al vitamine produceren. “Onze uitgebreide cultuurcollectie van duizenden verschillende stammen hebben we gescreend op de hoeveelheid en de soort vitaminen die deze produceren”, vertelt Eddy Smid, projectmanager fermentatietechnologie van NIZO food research. Daarbij bleek bijvoorbeeld dat binnen de collectie Streptococcus thermophilus de variatie in de natuurlijke productie van vitamine B11 (foliumzuur) minstens twee ordes van grootte te zijn.
Bij de screening speelt het bacteriële DNA een belangrijke rol. Smid: “Van sommige stammen weet je op basis van het DNA al dat zij niet in staat zijn om vitamines te produceren. Voor de productie van vitaminen heb je namelijk een stofwisselingsroute nodig. Dit is een serie biochemische omzettingen die door enzymen worden gekatalyseerd. Deze enzymen worden gecodeerd in het DNA. Door het DNA te analyseren, kun je vaststellen of een bacterie een bepaald enzym wel of niet kan maken. Als niet alle enzymen die nodig zijn voor de biosynthese van een bepaalde vitamine aanwezig zijn, dan voorspellen we dat die bacterie niet in staat is om die vitamine werkelijk te maken. Zo hebben we de voorselectie gemaakt.”
Een tweede methode maakt gebruik van spontane mutaties in het DNA waardoor melkzuurbacteriën meer vitamines gaan produceren. Je kunt deze natuurlijke ‘overproducenten’ isoleren en rechtstreeks toepassen om voedsel te fermenteren. Daardoor kon het productieniveau van vitamine B2 bij propionzuurbacteriën met een factor honderd tot duizend worden verhoogd.

Mengsels
Bij fermentaties wordt meestal gebruik gemaakt van mengsels van verschillende stammen van melkzuurbacteriën. De ene melkzuurbacterie produceert een vitamine en de andere breekt het weer af. De vitamineconsumerende stammen heb je meestal wel nodig, bijvoorbeeld voor textuur- of smaakvorming. Door slimme combinaties te maken, produceren de bacteriën meer dan dat ze afbreken, waardoor er per saldo meer vitamine overblijft.

Beperkingen
De selectie van melkzuurbacteriën op basis van de vitamineproductie wordt op dit moment toegepast in de zuivelindustrie. Wouter Noordman, research manager van Campina Innovation, vindt dit een nuttige methode. “Voor onze merken zijn we op zoek naar natuurlijke ingrediënten. Dit is een van de manieren om het vitaminegehalte van deze producten op natuurlijke wijze te sturen.” Maar het is, volgens hem, niet het gouden ei. “Zuivelproducten zijn van oorspong – dus ook zonder fermentatie – al rijk aan vitaminen. Melk bevat bijvoorbeeld al 0,18 mg vitamine B2 en 0,4 μg vitamine B12 per 100 ml. Dat is 11 tot 40 procent van de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid per honderd milliliter”, vertelt Noordman. “Bovendien produceren melkzuurbacteriën sowieso al vitaminen. Daardoor is bijvoorbeeld kaas rijk aan vitamine K2. Dus voor veel producten voegt deze methode weinig toe.”
Bovendien is de vitamineproductie van geselecteerde bacteriën een stuk lager dan de productie van genetisch gemodificeerde bacteriën. Zo laag zelfs dat het totale vitaminegehalte per 100 ml of per portie vaak niet meer is dan 15% van de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid waardoor fabrikanten niet op de verpakking mogen zetten dat het product verrijkt is.
Tot slot is het maar de vraag hoe relevant verrijking met bepaalde vitamines is. “Het zou goed zijn als internationale consensus ontstaat vanuit voedingswetenschappers en regelgeving over wanneer verrijking van voeding met welke vitamines zinvol is”, vindt Noordman.