Superzuivel

Calorie-arme yoghurt, kaas met foliumzuur, karnemelk zonder lactose. Deze speciale zuivelproducten zijn ook zonder genetische manipulatie te maken, denken veredelaars van melkzuurbacteriën.

Steeds meer zuivelproducten met een gezondheidsclaim bereiken de markt. Het Finse Ingman Foods lanceerde afgelopen maand zogeheten `nachtmelk', waarin vier keer meer van het hormoon melatonine zit dan in gewone melk. De extra melatonine (te danken aan het melken van de koe voor zonsopgang) zou helpen bij het in slaap komen. En zo wil de Canadese zuivelproducent PurNutra in maart een zachte kaas op de Europese markt brengen die dankzij een uitgekiend voedingsschema van de koeien 18 keer meer van het onverzadigde omega-3-vetzuur bevat. Dit vetzuur, dat ook in borstmelk zit, is belangrijk voor het gezichtsvermogen, de concentratie, de huid en voor nog veel meer.

Aansluitend bij deze trend naar speciale zuivelproducten zijn 1 januari Campina Melkunie, NIZO food research in Ede, de Franse bacterieleverancier Lallemand en zeven universitaire onderzoeksgroepen, waaronder een groep in Wageningen en in Groningen, het programma `Nutra Cells' gestart. Doel is melkzuurbacteriën te ontwikkelen het gehalte aan dikmakende suikers in zuivelproducten verminderen. Daarnaast willen de onderzoekers melkzuurbacteriën zo ver krijgen dat ze vitamines aanmaken, waaronder foliumzuur. ``We doen dit liefst niet via genetische modificatie'', zegt programmaleider Jeroen Hugenholtz van het NIZO. ``De voedingsmiddelenbedrijven zijn vooralsnog huiverig om voedingsmiddelen met gemodificeerde bacteriën op de markt te brengen. Wel gebruiken we genetische modificatie om erachter te komen wat de bacteriën aan potentie hebben.''

Het onderzoeksprogramma loopt tot 2005, er zijn zo'n dertig onderzoekers bij betrokken en de EU heeft zeven miljoen gulden subsidie beloofd. De bacterie-onderzoekers mikken op vijf typen producten, waaronder yoghurt zonder de melksuiker lactose. Lactose maakt bijna de helft uit van droge melk. De melkzuurbacteriën die nu onze melk omzetten in yoghurt en kaas breken wel een deel van de lactose af, maar niet alles. En dat, denken de voedingsconcerns, zouden twee typen consumenten wél graag hebben: mensen die aan de lijn doen (lactose bevat net als de kristalsuiker sucrose veel calorieën) en mensen die allergisch zijn voor lactose. De EU-onderzoekers hopen dus melkzuurbacteriën in handen te krijgen die de lactose helemaal afbreken.

Nog mooier zou het zijn wanneer deze excellente lactose-afbrekers tegelijkertijd veel calorie-arme suikers produceren, zoals sorbitol en trehalose. Die geven wel een goede smaak en structuur (ze kunnen zelfs vetten vervangen) terwijl ze tegelijkertijd slecht door de darmen worden opgenomen en daarom goed zijn voor de lijn. Vermoed wordt bovendien dat ze bijdragen aan het voorkomen van ziektes, waaronder Creutzfeld-Jakob. Maar die gezondheidsclaim staat niet centraal, want dit EU-project richt zich in de eerste plaats op voedingsmiddelen met claims die aantoonbaar zijn.

Hugenholtz heeft goede hoop dat het EU-team binnen vier jaar bacteriestammen vindt die lactose afbreken tot caloriearme suikers. In de Europese collectie zitten duizenden stammen melkzuurbacteriën. Die komen overal vandaan, van zelfkazende boeren in zuid Spanje tot yoghurtfabriekjes in de Alpen. Onder die melkzuurbacteriën is veel variatie. Sommige bacteriën maken onder stress al een heel klein beetje van deze calorielage suikers, onder meer om de celmembraan stevig te houden.

Variatie zie je ook in de productie van vitamines. De hoeveelheid foliumzuur in yoghurt van twee verschillende melkzuurbacteriën kan wel een factor vier verschillen. Neemt niet weg dat na selectie van de beste foliumproducent nog een hele weg te gaan is, want de onderzoekers opteren voor yoghurt met honderd keer meer foliumzuur. Het blijft dus niet bij een eerste selectie uit de `wilde' stammen. Door het veranderen van genen met giftige stoffen, en door manipulatie van de omstandigheden (temperatuur, groeisnelheid, zuurgraad) hopen de bacterieveredelaars dat de bacteriën die van nature al meer van de gewenste stoffen maken, hier nog eens vijftig of honderd keer zoveel van gaan maken.

Lactococcus lactis

Het direct inbrengen van genen via genetische manipulatie in de bekende stammen van de voedingsbedrijven zou het doel hoogstwaarschijnlijk sneller dichterbij brengen. De kennis en de genen zijn er. De laatste jaren zijn enkele tientallen genen die zijn betrokken bij de suiker- en vitamineproductie uit het erfelijk materiaal van bacteriën geïsoleerd, en voor onderzoeksdoeleinden in andere bacteriën gezet. Afgelopen jaar is bovendien de basenpaarvolgorde van het hele genoom van de voor Nederlandse kaas belangrijke melkzuurbacterie Lactococcus lactis bepaald. De basenpaarvolgorde van tenminste twee andere melkzuurbacteriën staan voor dit jaar op de rol. Maar genmodificatie wil het EU-team dus liever niet toepassen bij de bacteriën die naar de fabrieken gaan, omdat zuivelproducten met gemodificeerde bacteriën niet goed verkopen.

Genmodificatie leert echter wel veel over de potentie van melkzuurbacteriën. Men weet bijvoorbeeld al dat tientallen genen betrokken zijn bij de suikerstofwisseling, en dat melkzuurbacteriën ook allerlei suikers kunnen afbreken die niet in melk voorkomen, zoals zetmeel en raffinose. In het laboratorium zal dus wel degelijk met genen geknipt en geplakt worden om meer over deze behulpzame wezens te leren.

Spannend is nu of ook met `ongemodificeerde' bacteriën de doelen zijn te bereiken. Hugenholtz stelt zich optimistisch op. Wat de biotechnologen in het lab kunnen, zegt hij monter, kan de natuur in principe ook zelf: genen uitwisselen, genen kopiëren, genen van plaats doen veranderen. ``Maar goed, dan nog zullen we waarschijnlijk minder bereiken zonder genetische modificatie, dan met deze techniek.''