Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Zespół z działającego przy Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej Koła Naukowego Biotechnologów Herbion pracuje nad stworzeniem substytutu jogurtu na bazie prosa. Produkt ma być lokalnym i tańszym odpowiednikiem dostępnych na rynku jogurtów wykorzystujących mleko kokosowe, ryżowe i sojowe.

Osoby, które rezygnują z nabiału, np. dlatego, że mają skazę mleczną i nie tolerują białek mleka albo decydują się na dietę wegańską, często odmawiają sobie jakichkolwiek produktów probiotycznych – mówi Cezary Piwowarczyk. A probiotyki mają bardzo pozytywny wpływ na stan naszego układu pokarmowego, czyli nasze zdrowie. Pomyślałem, że moglibyśmy spróbować jakoś je zastąpić.

Tak narodził się pomysł zrobienia jogurtu na bazie surowców zbożowych. Studenci wybrali proso, bo ma wiele cennych właściwości. Jest bezglutenowe – zaznacza Klaudia Wojtachnio. To sprawia, że także osoby, które mają celiakię czy alergię na gluten, mogłyby bez obaw spożywać taki jogurt, a należy zaznaczyć, że gluten jest, zaraz po mleku, jednym z najczęstszych alergenów. Dodatkowo proso zawiera m.in. fosfor, krzem, żelazo, cynk czy witaminy B1 i B2. Ze względu na te ostatnie, nasz produkt byłby prawdziwą bombą witamin z grupy B, ponieważ bakterie zawarte w jogurcie również są w stanie je produkować.

Proso jest też tanie i łatwo dostępne. Dodatkowo, co typowe dla roślinnych alternatyw mleka, nie znajdziemy w nim laktozy ani cholesterolu. Są w nim za to nienasycone kwasy tłuszczowe (zdrowsze niż nasycone) i błonnik. Niektóre badania wykazały, że proso zawiera związki, które wykazują zdolność obniżania cholesterolu, a także poziomu insuliny i glukozy we krwi – dodaje Cezary Piwowarczyk.

W pogoni za smakiem

Do tej pory młodzi biotechnolodzy więcej czasu niż w laboratorium spędzili w bibliotece. Zrobiliśmy dokładny przegląd literaturowy – opowiada Cezary Piwowarczyk. Szukaliśmy, czy ktoś już taki produkt opracował, a jeśli tak, czy ma na niego patent. Sprawdzaliśmy, czy są sposoby produkcji, na których moglibyśmy się oprzeć, czy musimy zaczynać od zera. Czytaliśmy też, jak kształtuje się popyt na mleko i jego alternatywy.

Studenci nie znaleźli informacji o jogurcie z prosa, ale na podstawie opisanych procesów technologicznych dla ryżu, owsa i soi przygotowali wstępny szkic swoich działań. Okazało się także, że warto szukać alternatyw nabiału, bo w społeczeństwach zachodnich cieszą się coraz większym zainteresowaniem.

Korzystamy z dostępnych kultur starterowych, które każdy może kupić, dodać do mleka i zrobić sobie jogurt w domu – opowiada Cezary Piwowarczyk. To zestawy mikroorganizmów, które odpowiadają za konkretne właściwości produktu. Sprawdzamy, jak te kultury przyjmują się na naszym napoju z prosa, jak go fermentują, czy są w stanie go zagęścić, nadać mu ciekawy aromat. Chcemy optymalizować proces do momentu uzyskania produktu, który będzie smaczny.

Właściwy smak to klucz do sukcesu. Jogurty na bazie składników roślinnych często pozostawiają w tej kwestii wiele do życzenia.

Pole do popisu

Żeby rozwijać swój projekt, studenci nawiązali współpracę z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN. Znajduje się tam analizator, który monitoruje przebieg fermentacji poprzez m.in. rejestrację pH czy zmian temperatury – wyjaśnia Klaudia Wojtachnio. Dzięki temu będziemy w stanie stwierdzić, jak dana kultura starterowa fermentuje nasz napój i ile to trwa. Pozwoli nam to ustalić właściwe warunki dla tego procesu i znacznie przyspieszy optymalizację produkcji.

Członkowie Koła Naukowego Biotechnologów Herbion myślą także o tym, by ich produkt był synbiotyczny, czyli łączył probiotyk (żywe mikrobiologiczne dodatki żywieniowe, korzystnie działające na organizm gospodarza poprzez poprawę równowagi mikroflory jelitowej) i prebiotyk (substancje stymulujące rozwój prawidłowej flory jelit, odporne na działanie enzymów trawiennych). To z kolei wiąże się z jeszcze większym skomplikowaniem całego procesu.

Stworzenie technologii, którą można by wprowadzić w produkcji produktu przeznaczonego na rynek, to kwestia miesięcy, a może nawet lat. Biotechnologia spożywcza bardzo prężnie się jednak rozwija i wciąż ma ogromny potencjał, który – co udowadniają studenci Politechniki Warszawskiej – można wykorzystać.

Nad projektem pracuje osiem osób: Klaudia Wojtachnio, Cezary Piwowarczyk, Anna Cieciuch, Maria Hayder, Joanna Jasińska, Agata Krosman, Urszula Mościbrodzka oraz Zuzanna Zając. Wszyscy studiują biotechnologię na PW.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W północnych Chinach pojawiły się jedne z pierwszych wysoko zorganizowanych społeczności, których podstawę utrzymania stanowiła uprawa prosa. Specjaliści wyróżniają dwa główne centra tych upraw – baseny Rzeki Źółtej (Huang He) oraz Xiliao He (Zachodniej Rzeki Liao). Chcąc poznać historię genetyczną tych ludów dokonali porównania 55 genomów sprzed 7500–1500 lat z basenów Rzeki Żółtej, Xiliao He oraz Amuru. Okazało się, że ludność regionu Amuru charakteryzowała stabilność genetyczna, podczas gdy skład genetyczny ludzi znak Rzeki Żółtej i Zachodniej Liao znacząco się zmieniał.
      Zaobserwowano, że populacja basenu Rzeki Żółtej wykazuje z czasem monotoniczne zwiększanie się podobieństwa genetycznego z dzisiejszymi mieszkańcami południowych Chin i Azji Południowo-Wschodniej. Z kolei w basenie Xiliao He intensyfikacja rolnictwa w późnym neolicie jest skorelowana z rosnącym pokrewieństwem z ludnością basenu Rzeki Żółtej, a rozpowszechnienie się gospodarki pasterskiej w epoce brązu koreluje z coraz większym pokrewieństwem z ludami zamieszkującym basen Amuru. Wyniki badań wskazują na istnienie związku pomiędzy zmianami gospodarczymi a składem genetycznym ludności i każą przemyśleć poglądy na temat śladów językowych migracji.
      Chiny to drugie, po Bliskim Wschodzie, centrum udomowienia zbóż przez człowieka. Na północy, którą rozumiemy tutaj jako region obejmujący środkową i dolną część basenu Rzeki Żółtej aż po basen Zachodniej Rzeki Liao, udomowiono proso zwyczajne (Panicum miliaceum) oraz włośnicę ber (Setaria italica – proso włoskie), rośliny te były uprawiane już 6000 lat przed naszą erą. Z czasem rozpowszechniły się na całą Eurazję. Proso aż do XVII wieku było jednym z podstawowych produktów spożywczych w Azji północno-wschodniej.
      Zarówno basen Rzeki Żółtej jak i Zachodniej Rzeki Liao znane są z bogactwa kultur opierających swoją egzystencję na prosie. Już w środkowym neolicie istniały też pierwsze złożone społeczności. W basenie Xiliao He była to kultura Hongshan (4500–3000 p.n.e.), a w basenie Huang He – kultura Yangshao (5000–3000 p.n.e.).
      W basenie Rzeki Żółtej już w tym czasie uprawa zbóż stanowiła podstawę egzystencji ludności. Jednak odmienne procesy zachodziły w basenie Zachodniej Rzeki Liao. Tam widoczne są zmiany powiązane zarówno z wpływami kulturowymi, jak i ze zmianami klimatu. Na przykład udział prosa w diecie stopniowo rósł tam od czasów kultury Xinglongwa (ok. 6000 p.n.e.) aż po czasy dolnej kultury Xiajiadian (2200–1600 p.Chr.). Jednak w czasach górnej kultury Xiajiadian (1000–600 p.n.e.) doszło do zmiany gospodarki na pasterską. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że region Xiliao He ma bezpośredni kontakt z basenem Amuru, gdzie ludzie polegali głównie na polowaniu, rybołówstwie i hodowli zwierząt, a w znacznie mniejszym stopniu uprawiali takie rośliny jak proso, jęczmień i rośliny strączkowe. Dla naukowców zagadkę stanowiło, czy i do jakiego stopnia dochodziło do kontaktów pomiędzy ludnością z basenów Huang He i Xiliao He oraz jak takie kontakty mogły wpłynąć na rozprzestrzenianie się uprawy prosa.
      Dopiero teraz zespół naukowcy z Uniwersytetu Jilin, Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka, Uniwersytetu w Wuhan, Instytutu Archeologii Chińskiej Akademii Nauk oraz innych instytucji naukowych z Chin i Korei przeprowadził analizę 55 genomów ludzi, którzy żyli w północnych Chinach od czasów środkowego neolitu. Analizowano genomy osób, które od ok. 5500 p.n.e. do ok. 250 r. n.e. żyły na terenach obejmujących baseny Amuru, Rzeki Żółtej, Zachodniej Rzeki Liao, prowincji Shaanxi i Mongolii Wewnętrznej. Badania obejmowały zatem 6 tysiącleci i obszar długości około 2300 kilometrów z północy na południe.
      W przeciwieństwie do długoterminowej stabilności genetycznej ludności z basenu Amuru, która polegała ograniczonej produkcji własnej żywności, obserwujemy częste zmiany genetyczne w dwóch centrach złożonych społeczności uprawiających proso w północnych Chinach – basenie Rzeki Żółtej i Zachodniej Rzeki Liao. W basenie Xiliao He profil genetyczny zmieniał się w czasie wraz ze zmianami w sposobie gospodarowania.
      Na przykład wzrost udziału prosa w diecie, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, jest powiązany z większym pokrewieństwem genetycznym ludności z basenu Rzeki Żółtej z ludnością późnego neolitu basenu Xiliao He. Z kolei częściowe przejście na gospodarkę pasterską w górnej kulturze Xiajiadian epoki brązu jest związane z mniejszym pokrewieństwem z ludnością basenu Huang He. W środkowym neolicie obserwujemy gwałtowną zmianę profilu genetycznego ludności basenu Xiliao He, który zmienił się z pokrewnego ludności Rzeki Żółtej na pokrewny mieszkańcom basenu Amuru. Niewykluczone, że taki rozkład genetyczny przetrwał w basenie Xiliao He w epoce brązu i żelaza, jednak brak na to wystarczających dowodów. Zmiana profilu genetycznego ludności basenu Rzeki Żółtej, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, zbiegła się z intensyfikacją uprawy ryżu na równinie centralnej. Sugeruje to, że do zmiany gospodarowania doszło w wyniku migracji, czytamy w artykule opublikowanym na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mutacje prowadzące do rozwoju nowotworów mogą być wywołane obecnością bakterii powszechnie występującej w naszych jelitach. Naukowcy z Hubrecht Institute i Princess Maxima Center w Utrechcie przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne podczas których modelowe ludzkie jelita poddali działaniu jednego ze szczepów E. coli. Okazało się, że obecność bakterii wywoływała pronowotworowe zmiany w DNA. Takie same zmiany odkryto w DNA osób cierpiących na raka jelita grubego.
      To pierwsze badania, podczas których wykazano istnienie bezpośredniego związku pomiędzy obecnością bakterii zamieszkujących nasze ciało a pojawieniem się zmian genetycznych prowadzących do nowotworu.
      Jednym z gatunków bakterii, które mogą być dla nas szkodliwe, jest E. coli. Okazuje się, że jeden z jej szczepów jest „genotoksyczny”. Szczep ten wydziela związek chemiczny o nazwie kolibaktyna, który może uszkadzać DNA komórek naszego organizmu. Od dawna podejrzewano, że genotoksyczne E. coli, obecne u 20% dorosłych, może przyczyniać się do rozwoju nowotworów.
      Okazuje się, że te genotoksyczne E. coli można... kupić w sklepie. Na rynku obecne są probiotyki zawierające ten genotoksyczny szczep E. coli. Niektóre z tych probiotyków są nawet używane podczas testów klinicznych. Należy jeszcze raz dokładnie przebadać ten szczep. Mimo, że może on przynosić pewne krótkoterminowe korzyści, to probiotyki te mogą doprowadzić do rozwoju nowotworu dziesiątki lat po ich zażyciu, mówi Hans Clevers z Hubrecht Institute.
      Dotychczas nie było wiadomo, czy bakterie obecne w jelitach mogą prowadzić do kancerogennych mutacji w DNA. Holenderscy uczeni wykorzystali organoidy jelitowe. Organoidy to komórki hodowane w specjalnych trójwymiarowych środowiskach, tworzące miniaturowa narządy będące uproszczonymi modelami prawdziwych narządów w organizmie.
      Organoidy te zostały podane działaniu genotoksycznego szczepu E. coli. Po pięciu miesiącach naukowcy przeanalizowali DNA komórek organoidów i zbadali mutacje spowodowane przez bakterie.
      Uczeni stwierdzili, że genotoksyczna E. coli wywołuje dwa jednocześnie występujące rodzaje mutacji. Jedną z nich była zamiana adeniny (A) w którąkolwiek inną zasadę z DNA, a drugą była utrata pojedynczej adeniny z długiego łańcucha adenin. Jednocześnie, w obu mutacjach adenina pojawiała się po przeciwnej stronie podwójnej helisy, w odległości 3–4 par zasad od zmutowanego miejsca.
      Holendrzy odkryli też mechanizm działania kolibaktyny. Okazało się, że związek ten ma zdolność do przyłączania dwóch adenin w tym samym czasie i ich wzajemnego sieciowania (cross-link). To było jak ułożenie puzzli do końca. Wzorzec mutacji, jaki obserwowaliśmy podczas naszych badań można dobrze wyjaśnić strukturą chemiczną kolibaktyny, stwierdza Cayetano Pleguezuelos-Manzano.
      Gdy już poznali sposób działania kolibaktyny, postanowili sprawdzić, czy ślady tego oddziaływania można znaleźć u pacjentów. Naukowcy przeanalizowali mutacje w ponad 5000 guzach nowotworowych reprezentujących różne rodzaje nowotworów. Okazało się, że jeden rodzaj nowotworu zdecydowanie się tutaj wyróżnia. W ponad 5% guzów raka jelita grubego było widać wyraźne ślady takiej właśnie mutacji, podczas gdy w innych rodzajach nowotworów były one obecne w mniej niż 0,1% guzów, mówi Jens Puschhof. Ślady takie znaleziono w przypadku takich nowotworów jak nowotwory jamy ustnej czy pęcherza. Wiadomo, że E. coli może infekować te organy. Chcemy zbadać, czy genotoksyczność tej bakterii może wpływać na rozwój nowotworów poza jelitem grubym.
      Badania te mają olbrzymie znaczenie dla zapobiegania nowotworom. Niewykluczone, że w przyszłości badanie na obecność genotoksycznych E. coli stanie się jedną z metod identyfikowania grup podwyższonego ryzyka, że uda się wyeliminować z jelit szkodliwy szczep E. coli, czy też, że pozwoli to na bardzo wczesną identyfikację choroby.
      Badania opisano na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dieta bogata w jogurt i błonnik wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem raka płuc. Dotąd, jak podkreślają naukowcy z Centrum Medycznego Vanderbilt University, korzyści takiej diety zademonstrowano dla chorób układu krążenia i nowotworów układu pokarmowego.
      Wyniki, które ukazały się w piśmie JAMA Oncology, bazują na analizie danych z 11 badań obejmujących ponad 1,44 mln dorosłych z USA, Europy i Azji. Utworzona w ten sposób próba składała się z 627.988 mężczyzn w średnim wieku 57,9 r. i z 817.862 kobiet w średnim wieku 54,8 r. Średnio ich losy monitorowano przez 8,6 r. W tym czasie odnotowano 18.822 przypadki raka płuc; nowotwory klasyfikowano ze względu na typ histologiczny.
      W oparciu o ilość spożywanego jogurtu i błonnika badanych podzielono na 5 grup. Okazało się, że w porównaniu do osób niejedzących jogurtu i spożywających najmniej błonnika, przedstawicieli najwyższego kwintyla cechowało obniżone o 33% ryzyko raka płuc.
      Nasze badanie zapewnia silne dowody na poparcie Amerykańskich Zaleceń Dietetycznych na Lata 2015-20 (U.S. 2015-2020 Dietary Guideline), w których mówi się o diecie bogatej w błonnik i jogurt - podkreśla prof. Xiao-Ou Shu.
      Odwrotny związek był silny. Występował u aktywnych i byłych palaczy, u ludzi, którzy nigdy nie palili, u kobiet i u mężczyzn, a także u osób o różnym pochodzeniu.
      Prof. Shu dodaje, że zaobserwowane korzyści zdrowotne mogą się wiązać z właściwościami pre- i probiotycznymi analizowanych pokarmów (odpowiednio, błonnika i jogurtu). Mogą one niezależnie lub synergicznie modulować mikroflorę jelit.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Twórcy startupu z Doliny Krzemowej zaproponowali probiotyk ZBiotics z genetycznie zmodyfikowanymi bakteriami, który pomaga zapobiegać kacowi.
      Po spożyciu alkoholu w organizmie powstaje aldehyd octowy. To toksyczna substancja, która powoduje nieprzyjemne objawy: ból głowy, nudności czy wymioty. Spożycie probiotyku przed wypiciem pierwszego drinka, kieliszka wina itp. ma pomóc w rozłożeniu aldehydu.
      ZBiotics zawiera "dobre" bakterie, które zostały zmodyfikowane genetycznie, by rozkładać CH3CHO. Musieliśmy stworzyć coś nowego, by poradzić sobie z problemem nierozwiązanym przez naturę. Podstawą do opracowania ZBioticsu był pomysł, by skierować albo wykorzystać możliwości bakterii, okiełzać je, ażeby uzyskać cechy użyteczne dla ludzi - tłumaczy Zack Abbott, założyciel firmy.
      Abbott, z wykształcenia mikrobiolog, wybrał laseczki sienne (Bacillus subtilis) i zmodyfikował je w taki sposób, by wytwarzały enzym do rozkładu aldehydu octowego. To odpowiednik enzymu produkowanego w tym samym celu przez nasze wątroby, tyle tylko że w przypadku probiotyku jest on dostarczany bezpośrednio do przewodu pokarmowego.
      ZBiotics jest sprzedawany w niewielkich 15-ml buteleczkach. Za jedną trzeba zapłacić od 9 do 12 dolarów. Producent podkreśla, że preparat składa się tylko z wody, naturalnej substancji smakowej i B. subtilis ZB183. Mogą w nim występować niewielkie ilości soi (soję wykorzystano w hodowli laseczek; przed butelkowaniem stosuje się płukanie, ale śladowe jej ilości mogą pozostać).
      Abbott dodaje, że probiotyk pomaga w usuwaniu nieprzyjemnych skutków picia alkoholu, ale nie chroni przed stanem upojenia ani nie przyspiesza trzeźwienia. Amerykanin zaleca, by dla uzyskania optymalnych efektów stosować ZBiotics z innymi metodami i dbać o odpowiednią ilość snu oraz nawodnienie. Przypomina też o odpowiedzialnym piciu alkoholu.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Już przed 5000 lat proso było szeroko rozprzestrzenione, jednak używano go przede wszystkim do karmienia zwierząt, wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu w Kilonii oraz Washington University w St. Louis.
      Szczątki kóz i owiec pochodzących ze stanowiska Dali wskazują, że te udomowione na Bliskim Wschodzie zwierzęta pojawiły się w tym regionie do roku 2700 przed Chrystusem. Analiza stabilnych izotopów ujawniła, że zwierzęta karmiono prosem, które pomagało im przetrwać mroźne zimy panujące na azjatyckich stepach.
      Dali znajduje się w górach, na trasie starożytnego szlaku łączącego Góry Ałtaj z Hindukuszem. Szlak ten był wykorzystywany już w IV tysiącleciu przed naszą erą, odegrał ważną rolę zarówno w rozprzestrzenianiu się kultur pasterskich, udomowionych roślin i zwierząt, był drogą, którą rozprzestrzeniła się kultura andronowska oraz technologie obróbki brązu pomiędzy Europą a Chinami.
      Dla mnie najważniejszym odkryciem jest stwierdzenia istnienia dobrze rozwiniętej gospodarki pasterskiej, która już 2700 lat przed Chrystusem korzystała z prosa udomowionego w Chinach, mówi Taylor Hermes z Uniwersytetu w Kilonii. To bardzo wcześnie jak na pojawienie się w tym regionie udomowionych zwierząt. To również najwcześniejszy znany znam dowód na rozprzestrzenienie się prosa poza Chiny. Odkrycie sugeruje, że udomowione kozy i owce pojawiły się na obszarze od Bliskiego Wschodu po Chiny zanim jeszcze rozprzestrzeniło się proso.
      Pojawienie się w Azji Środkowej szlaków, którymi mogły rozprzestrzeniać się udomowione rośliny i zwierzęta pozwoliło w przyszłości na powstanie Szlaku Jedwabnego. Wciąż jednak nie znamy dokładnych ram czasowych i okoliczności, w których procesy te zachodziły.
      Podczas wcześniejszych badań znaleźliśmy dowody, że około 2300 roku przed naszą erą na wyżynach Kazachstanu była obecna i pszenica i proso. Nie mieliśmy jednak wystarczająco danych, by stwierdzić, czy były one importowane, czy pochodziły z lokalnych upraw, wyjaśnia współautor badań, profesor Michael Frachetti. Dowodem na spożywanie prosa mogłyby być badania izotopów w kościach, jednak naukowcy dysponują niewielką liczbą ludzkich szczątków sprzed 5000 lat. Dlatego też zdecydowano się na zbadanie kości zwierząt.
      Zdobyliśmy dowody, że ludzie karmili prosem kozy, owce i bydło. Zmienna intensywność podawania tego pożywienia wskazuje na dużą zmienność w produkcji żywności. Niewykluczone, że ludzie z Dali zmieniali sposób żywienia zwierząt z roku na rok, w zależności od warunków środowiskowch i społecznych. Obecnie możemy jedynie stwierdzić, że ludzie uprawiali proso na potrzeby swoich zwierząt, by pomóc im przetrwać surowe zimy, dodaje Hermes.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...