How enzymes could make the food industry greener / Come gli enzimi potrebbero rendere più verde l'industria alimentare

How enzymes could make the food industry greener / Come gli enzimi potrebbero rendere più verde l'industria alimentare

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

DISRUPTIVE IDEAS: “At our technology campus in Zwingenberg, Germany, we develop and innovate bio-based solutions in the categories of enzymes/proteins, microbial production strains and bioprocesses. We act as a service provider for industry and we are constantly working on new, disruptive ideas,” Dr. Alexander Pelzer says. / IDEE DISRUPTIVE: “Nel nostro campus tecnologico di Zwingenberg, in Germania, sviluppiamo e innoviamo soluzioni a base biologica nelle categorie di enzimi/proteine, ceppi di produzione microbica e bioprocessi. Agiamo come fornitore di servizi per l'industria e lavoriamo costantemente su idee nuove e dirompenti", afferma il dott. Alexander Pelzer

Enzymes are used to improve plant sources for the use in foods. That is great news for feeding our future population.

We find it in plants, animals, fungi and even in our own bodies. But Enzymes are not only vital components of everything living:

Through decades of innovation, enzymes have become one of the most trusted tools in the world of biotechnology. They are used to make food, clothes and medicine better.

“Enzymes have become indispensable in various modern industries,” says Dr. Alexander Pelzer, head of research and development at BRAIN Biotech AG.

But as the demand on natural resources continues to increase, one thing is certain: We must rethink how and what we produce and consume.

In order to feed 9.8 billion people by 2050, we need 250 million tons of protein each year. Food protein is largely sourced from farmed animals and caught wild fish, an industry that accounts for significant greenhouse gas emissions.

“This is a behavior that we cannot afford to continue forever,” Dr. Pelzer says.

His job is to discover, develop and customize enzymes, proteins and microorganisms. Something which could potentially hold the solution to a more environmentally sustainable food industry.

 “The protein for future nutrition needs to be produced differently. Enzymes are set to take center stage in this context,” he adds.

BIOPROSP is the international biennial scientific conference on marine biotechnology. The conference´s goal is to translate basic research into applied research with industrial application.

Nature shows the way

Finding alternative protein sources is crucial. Experts have long emphasized the importance of eating more plant-based food, yet it remains a challenge to put this advice into practice.

“Plant protein sources are often not directly suitable to process into food due to their structure, bitter substances or unpleasant taste profiles,” Dr. Pelzer explains.

This is where enzymes come in: they originate from nature and have been around for almost four billion years. As natural catalysts, enzymes can change the functionality of proteins and thus make plant proteins more suitable for industrial foods.

“Enzymes are versatile helpmates for building, degrading and modifying molecules. They enable us to produce almost any molecule we are looking for”, says Dr. Pelzer.

BRAIN Biotech supports the food industry with enzymes to optimize the taste, structure, color or shelf life of their plant-based products – ideally in the most natural way possible.

But sometimes, the right enzyme either doesn’t exist or has not been discovered yet. This is where the expertise of Dr. Pelzer's team comes in.

What is BIOPROSP? The conference is held every two years with a focus on the exploitation of biotechnology in marine environments.

“A powerful resource for enzyme discovery” 

BRAIN Biotech searches for useful enzymes in nature – and through various engineering methods – optimize and customize the enzymes for specific purposes. In order to do this, they have a couple of tools at hand:

The company’s bioarchive contains a large collection of characterized enzymes, microorganisms and libraries of DNA, strains, habitats and more.

The next stage of using nature as a guide to find breakthrough inventions for nutrition, health and industrial processes is represented by something called The BRAIN SeqPool.

“This is a powerful resource for enzyme discovery,” Dr Pelzer says.

The BRAIN SeqPool – short for sequence pool – can be explained as a large metagenomic database. It is based on a collection of digital genetic information, sourced from over 50 metagenomes (collected genetic material from a specific environment or ecosystem).

The source material derived from natural environments such as soil or water is then transferred to the virtual world.

Cutting-edge technology like big data analysis, prediction, modeling and high-speed screening allows for quick and targeted identification of enzymes with unique properties.

“The opportunities offered by modern biotechnology have never been greater. The targeted use of enzymes and microorganisms will help establish sustainable and future-proof processes for healthy food production,” Dr. Pelzer concludes.

ITALIANO

Gli enzimi sono usati per migliorare le fonti vegetali per l'uso negli alimenti. Questa è un'ottima notizia per nutrire la nostra futura popolazione.

Lo troviamo nelle piante, negli animali, nei funghi e persino nel nostro corpo. Ma gli enzimi non sono solo componenti vitali di tutto ciò che vive:

Attraverso decenni di innovazione, gli enzimi sono diventati uno degli strumenti più affidabili nel mondo della biotecnologia. Sono usati per migliorare il cibo, i vestiti e le medicine.

"Gli enzimi sono diventati indispensabili in varie industrie moderne", afferma il dott. Alexander Pelzer, responsabile della ricerca e dello sviluppo presso BRAIN Biotech AG.

Ma poiché la domanda di risorse naturali continua ad aumentare, una cosa è certa: dobbiamo ripensare come e cosa produciamo e consumiamo.

Per nutrire 9,8 miliardi di persone entro il 2050, abbiamo bisogno di 250 milioni di tonnellate di proteine ogni anno. Le proteine alimentari provengono in gran parte da animali d'allevamento e pesci selvatici catturati, un'industria che rappresenta significative emissioni di gas serra.

"Questo è un comportamento che non possiamo permetterci di continuare per sempre", afferma il dott. Pelzer.

Il suo compito è scoprire, sviluppare e personalizzare enzimi, proteine e microrganismi. Qualcosa che potrebbe potenzialmente contenere la soluzione per un'industria alimentare più sostenibile dal punto di vista ambientale.

  “Le proteine per la nutrizione futura devono essere prodotte in modo diverso. Gli enzimi sono destinati a essere al centro dell'attenzione in questo contesto", aggiunge.

BIOPROSP è la conferenza scientifica internazionale biennale sulle biotecnologie marine. L'obiettivo della conferenza è tradurre la ricerca di base in ricerca applicata con applicazione industriale.

La natura mostra la strada

Trovare fonti proteiche alternative è fondamentale. Gli esperti hanno a lungo sottolineato l'importanza di mangiare più alimenti a base vegetale, ma rimane una sfida mettere in pratica questo consiglio.

"Le fonti proteiche vegetali spesso non sono direttamente adatte alla trasformazione in alimenti a causa della loro struttura, sostanze amare o profili di gusto sgradevoli", spiega il dott. Pelzer.

È qui che entrano in gioco gli enzimi: provengono dalla natura ed esistono da quasi quattro miliardi di anni. In quanto catalizzatori naturali, gli enzimi possono modificare la funzionalità delle proteine e quindi rendere le proteine vegetali più adatte agli alimenti industriali.

“Gli enzimi sono compagni versatili per costruire, degradare e modificare le molecole. Ci consentono di produrre quasi tutte le molecole che stiamo cercando”, afferma il dott. Pelzer.

BRAIN Biotech supporta l'industria alimentare con enzimi per ottimizzare il gusto, la struttura, il colore o la durata di conservazione dei loro prodotti a base vegetale, idealmente nel modo più naturale possibile.

Ma a volte l'enzima giusto non esiste o non è stato ancora scoperto. È qui che entra in gioco l'esperienza del gruppo del Dr. Pelzer.

Cos'è BIOPROSP? La conferenza si tiene ogni due anni con un focus sullo sfruttamento della biotecnologia negli ambienti marini.

"Una potente risorsa per la scoperta degli enzimi"

BRAIN Biotech cerca enzimi utili in natura e, attraverso vari metodi ingegneristici, ottimizza e personalizza gli enzimi per scopi specifici. Per fare ciò, hanno a disposizione un paio di strumenti:

Il bioarchivio dell'azienda contiene una vasta raccolta di enzimi caratterizzati, microrganismi e librerie di DNA, ceppi, habitat e altro ancora.

La fase successiva dell'utilizzo della natura come guida per trovare invenzioni rivoluzionarie per la nutrizione, la salute ed i processi industriali è rappresentata da qualcosa chiamato The BRAIN SeqPool.

"Questa è una potente risorsa per la scoperta degli enzimi", afferma il dott. Pelzer.

Il BRAIN SeqPool – abbreviazione di pool di sequenze – può essere spiegato come un grande database metagenomico. Si basa su una raccolta di informazioni genetiche digitali, provenienti da oltre 50 metagenomi (materiale genetico raccolto da un ambiente o ecosistema specifico).

Il materiale di partenza derivato da ambienti naturali come il suolo o l'acqua viene quindi trasferito nel mondo virtuale.

La tecnologia all'avanguardia come l'analisi dei big data, la previsione, la modellazione e lo screening ad alta velocità consentono l'identificazione rapida e mirata di enzimi con proprietà uniche.

“Le opportunità offerte dalla moderna biotecnologia non sono mai state così grandi. L'uso mirato di enzimi e microrganismi contribuirà a stabilire processi sostenibili e a prova di futuro per una produzione alimentare sana», conclude il dott. Pelzer.

Da:

https://www.tekna.no/kurs/innhold/a-taste-of-the-future-how-enzymes-could-make-the-food-industry-greener/?utm_source=facebook&utm_medium=cpc&utm_campaign=bioprosp_2023_c