Tengiliður
Elísabet Eik Guðmundsdóttir
Verkefnastjóri
elisabet@matis.is
Þang er sjávargróður og er í raun vannýtt auðlind lífmassa sem finnst í miklu magni um allan heim, meðal annars við Íslands strendur. Þang er orðið mun algengara en það var áður í daglegum neysluvörum fólks til dæmis í fæðubótarefnum, snyrtivörum , lyfjum og matvælum. Undanfarin ár hafa allnokkur fjölbreytt verkefni sem snúa að þangi, eiginleikum þess og nýtingu, verið unnin hjá Matís. Meðal þeirra eru verkefnin Súrþang og SeaFeed sem þau Elísabet Eik Guðmundsdóttir og Ólafur H. Friðjónsson hafa stýrt. Við ræddum við Elísabetu Eik um þá möguleika sem felast í rannsóknum af þessu tagi.
Þang inniheldur mikið af lífvirkum efnum og hefur heilsubætandi áhrifum verið lýst fyrir mörg þeirra, þar á meðal bætibakteríuörvandi áhrifum (prebiotic). Rannsóknir á þangi eru í miklum vexti í heiminum enda er það aðgengilegt í miklu magni víðsvegar um heiminn. Víða er hægt að uppskera þang með sjálfbærum hætti og ræktun þess þarfnast hvorki lands né ferskvatns. Hjá Matís hefur áhersla verið lögð á að rannsaka flókin kolvetni og lífvirk efni í þanginu, með það að markmiði að skapa verðmæti í gegnum nýjar afurðir eða aðferðir. Efni í þangi hafa alls kyns lífvirkni, t.d. geta þau verið andoxandi, haft áhrif á bólgusvörun, unnið gegn bakteríusmitum og fleira. Lífvirkni er þegar eitthvað hefur áhrif á lifandi ferla og við erum að reyna að skoða og finna hvaða góðu áhrif þau geta haft.
Í verkefnunum Súrþang og SeaFeed hefur helst verið unnið að þróun á gerjunaraðferð fyrir þang með það að markmiði að nýta gerjað þang, svokallað súrþang, til íblöndunar í fiskeldisfóður. Þessi rannsóknar- og þróunarverkefni hafa verið unnin í samvinnu við Laxá fiskafóður, Háskólann í Helsinki, Quadram Institute í Bretlandi og Þangverksmiðjuna Thorverk, með styrk frá Tækniþróunarsjóði Rannís, EIT Food, AVS og Matvælasjóði.
Hver voru helstu markmiðin með rannsóknunum?
Meginmarkmið verkefnanna voru að þróa afurð með jákvæða heilsufarslega eiginleika úr þangi til notkunar í fiskeldisfóðri og koma þannig vannýttum lífmassa inn í fæðukeðjuna. Slíkar rannsóknir sáum við fyrir okkur að myndu nýtast hinum ört vaxandi þangiðnaði vel og stuðla að aukinni verðmætasköpun úr þangi. Fóðurframleiðendur gætu þá einnig þróað nýjar fóðurblöndur og fiskeldisfyrirtæki gætu nýtt fóður úr íslenskum efnivið
Gerjun, góðgerlar og bætt þarmaflóra
Vinnsla súrþangs hefst með þurrkuðu og möluðu þangi sem er forunnið fyrir gerjun með aðferð sem felur í sér að þangið er bleytt upp í vatni og hitað í 70°C. Við það losna kolvetni úr þanginu og út í lausnina og á sama tíma drepst stór hluti af náttúrulegri örveruflóru þangsins.
Eftir forvinnslu þangsins er það gerjað með mjólkursýrugerli af ættkvíslinni Lactobacillus en stofninn sem er notaður getur nýtt sér mannítól, sykrualkóhól sem finnst í þörungum í miklu magni, til vaxtar og efnaskipta.
Gerjunarferlið gerir þangið auðmeltanlegra og fásykrur (oligosaccharides) í því verða aðgengilegri. Við greiningu á kolvetnainnihaldi súrþangsins eftir gerjun kom í ljós að greinóttar fásykrur eru ennþá til staðar í afurðinni en ekki étnar af gerjunarbakteríunum.
Það er mikilvægt vegna þess að sykrurnar gegna bætibakteríuörvandi hlutverki. Með öðrum orðum örva þær vöxt góðgerla í þörmum eldisdýra. Lactobacillus stofninn sjálfur telst til góðgerla og þessi blanda góðgerla og bætibakteríuörvandi fásykra gerir súrþang að afurð með fjölþætta virkni.
Staðan í dag gefur góða von fyrir framtíðina
Afurðir verkefnanna hafa verið prófaðar með fiskeldistilraunum þar sem lax var fóðraður á hefðbundnu fiskimjölsfóðri með gerjuðu þangi af tveimur tegundum og án þangs til samanburðar. Fylgst var með vexti fiskanna og áhrifa fóðurbætisins á þarmaflóru þeirra auk þess sem gerðar voru efnagreiningar og skynmat á laxaafurðinni.
Við skynmat voru sýni af laxi úr öllum fóðurhópum metin í þrísýni af 8 þjálfuðum skynmatsdómurum með tilliti til 17 þátta sem lýsa bragði, lykt, áferð og útliti lax og fannst enginn marktækur munur á bragði, lykt eða áferð milli fóðurhópanna þriggja. Til samræmis við skynmatið fannst enginn marktækur munur á bragði eða áferð á laxi úr mismunandi fóðurhópum í neytendakönnun hjá almenningi.
Mælingar voru einnig gerðar á lit, próteininnihaldi, fitu og vatni í laxinum en enginn marktækur munur reyndist vera á hópunum þegar litið var til þessara þátta. Einnig hafa verið mældir þungmálmar í laxinum en vitað er að þang inniheldur gjarnan mikið af þungmálmum og þá sérstaklega joði. Greinilegt var að hátt joðinnihald ákveðinna þangtegunda berst yfir í laxinn. Hátt joðinnihald getur hér haft jákvæð áhrif þar sem joðskortur er útbreiddur víða um heim og telst til alvarlegra heilsufarsvandamála. Hins vegar er joð sá þáttur sem takmarkar hversu mikið þang má hafa í fóðri svo að það hafi ekki slæm eða óheilsusamleg áhrif, samkvæmt gildandi reglugerðum um hámarks gildi þungmálma í fóðri. Aðrir helstu þungmálmar á borð við arsen, blý, kadmín og kvikasilfur, voru allir langt undir viðmiðunarmörkum í fóðri og var lítill sem enginn munur á þessum efnum í laxi sem fóðraður hafði verið á þangi miðað við lax fóðraðan á hefðbundnu fóðri
Sýnt var fram á að þarmaflóra laxa sem fengu súrþang í fóður innihélt marktækt minna af bakteríum af ættkvíslum sem innihalda þekkta sjúkdómsvalda í fiskum í samanburði við þarmaflóru viðmiðunarhóps sem fóðraður var á hefðbundnu fóðri án súrþangs. Þessar niðurstöður gefa góða von um að íbæting súrþangs í fóður hafi í raun haft jákvæð áhrif á þarmaflóru eldislax.
Eins og staðan er í dag hefur gerjunaraðferðin verið þróuð og afurðin prófuð í fiskeldi. Frekari rannsóknir standa yfir til að svara nokkrum útistandandi spurningum og bæta gæði og öryggi fóðurbætisins frekar. Verið er að vinna að frekari þróun afurðarinnar og áætlað er að endurtaka fiskeldistilraun til staðfestingar á árinu 2022.
Hvað er mest spennandi við rannsóknir á þangi að þínu mati?
Mest spennandi við sviðið í heild er að við erum að taka lífmassa sem við eigum og liggur þarna á lausu sem við erum ekki að nýta og við erum að búa eitthvað til úr honum. Við erum að skapa verðmæti með því að búa til afurð á endanum en við erum líka bara að nýta hann. Eins og staðan er í dag hér á Íslandi erum við alls ekki að ofnýta þangið okkar, við erum að nýta mjög lítinn hluta af því sem við gætum nýtt. Þangið er uppskorið á vistvænan hátt og það vex einungis villt hérlendis þar sem engir innlendir aðilar stunda þangræktun eins og staðan er í dag. Það er heilmikill efniviður þarna sem í liggja allir þessir möguleikar og allar þessar afurðir. Það er það sem er mest spennandi og drífur þetta áfram. Við erum öll að reyna að vinna í átt að grænni framtíð. Og nýta það sem jörðin gefur okkur, ekki ofnýta heldur nýta það vel.
Elísabet fór í skemmtilegt viðtal um rannsóknir sínar á þangi í Samfélaginu á Rás 1 fyrr á árinu. Hægt er að hlusta á viðtalið hér: Samfélagið
Fróðleiksmola og lifandi myndefni frá verkefnavinnu og rannsóknum á þangi, þara og þörungum má finna á Instagram síðu Matís hér: Instagram.com/matis.
Verkefni á borð við umrædd þangverkefni eru unnin á ýmsum sviðum hjá Matís en falla undir þjónustuflokkinn Líftækni og lífefni. Ef þú hefur áhuga á að kynna þér betur rannsóknir og nýsköpun þegar kemur að líftækni og lífefnum má horfa á kynningu á efninu hér: Líftækni og lífefni á Íslandi – framtíðaráherslur og samstarfsmöguleikar