پنیر با طعم ژنتیک تولید شد

این مقوله را مطرح کردیم تا به خبر تولید آنزیم مایه پنیر توسط پژوهشگران دانشگاه شیراز برسیم. در واقع این محققان موفق شدند ژن تولیدکننده این مایه پنیر را از بدن بزغاله بومی ایران استخراج کرده و با تزریق آن به یک سلول باکتریایی در محیط آزمایشگاه، این باکتری را وادار به تولید مایه پنیر کنند.

البته این اقدام در سطح آزمایشگاهی صورت گرفته و محققان در حال صنعتی کردن آن هستند. با این‌حال اگر مایه تولیدی دانشگاه شیراز به تولید صنعتی برسد، هر کیلوی آن، ده هزار دلار دربازارهای جهانی ارزش خواهد داشت. به علاوه تنها 3 شرکت بزرگ اروپایی در دنیا تاکنون به طور کاملا محرمانه موفق به تولید مایه پنیر از گوساله شده اند،درنتیجه دستیابی به دانش تولید آنزیم مایه پنیر نوترکیب برای ما بسیار ارزشمند تلقی می‌شود.

البته این دستاورد کار مشترک اساتید دانشکده دامپزشکی شیراز دکتر ارسلان حسینی و دکتر محمود امین‌لاری ، یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد بخش علوم صنایع غذایی (سپیده علاس‌وند) و دکتر محمدهادی اسکندری، استاد گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی است که ما با وی به گفتگوی تفضیلی‌تری در ارتباط با دستاورد فوق نشسته‌ایم.

نقش مایه پنیر در چرخه تولید آن چیست و چرا این بخش مهم‌ترین جزء تولید پنیر شناخته می‌شود؟

برای تبدیل شیر به پنیر 2 جزء اساسی وجود دارد. یکی آنزیم مایه پنیر و دیگری باکتری‌های مفیدی هستند که به شیر افزوده می‌شوند. کار مایه پنیر این است که باعث لخته شدن شیر می‌شود. در واقع مایه پنیر آنزیمی است که به صورت بسیار اختصاصی سبب شکسته شدن گروهی از پروتئین‌های شیر می‌شود و با شکسته شدن این پروتئین‌ها، بیشتر پروتئین‌های شیر درون آن رسوب می‌کنند که وقتی چنین حالتی پیش می‌آید، گفته می‌شود شیر لخته شده است و ایجاد لخته مهم‌ترین فرآیند در تولید پنیر به حساب می‌آید.

با بهره‌گیری از منابع طبیعی، چه بخشی از نیاز تولید پنیر دنیا را می‌توان تامین کرد؟

در سال‌های اخیر تولید شیر در دنیا افزایش چشمگیری داشته به طوری که از 280 میلیون تن در سال 1980 به670 میلیون تن در سال 2007 رسیده است. پنیر یکی از مهم‌ترین فرآورده‌هایی است که از شیر تهیه می‌شود و تولید پنیر جهانی هم‌اکنون حدود 20 میلیون تن است. مایه پنیر یا آنزیم رنین که برای تبدیل شیر به پنیر استفاده می‌شود به صورت طبیعی در شیردان نوزاد نشخوارکنندگان تولید می‌شود و برای تهیه پنیر باید پس از ذبح این دام‌ها، مایه پنیر از شیردان آنها استخراج شود. اما مایه پنیر تولیدی کفاف تولید پنیردر مقیاس بالا‌ را نمی‌دهد. بنابراین صنایع شیر به سوی 2 گزینه روی آورده‌اند. یکی استفاده از آنزیم‌های قارچی یا گیاهی مشابه آنزیم رنین که تولیدشان ساده و ارزان است و دیگر این‌که با استفاده از فناوری بیوتکنولوژی اقدام به تولید آنزیم مایه پنیر به صورت نوترکیب کنند. بدین صورت که ژن تولید کننده این آنزیم از بدن گوساله استخراج شده و درون میکروارگانیسم‌هایی وارد می‌شود و سپس این میکروارگانیسم‌ها به تولید آنزیم مایه پنیرگوساله در آزمایشگاه یا محیط خارج وارد بدن می‌شوند.

آنزیم‌های قارچی وگیاهی که برای تولید پنیر استفاده می‌شوند چه ویژگی‌هایی دارند؟

این آنزیم‌ها مشابه آنزیم مایه پنیر طبیعی هستند، ولی مانند آنزیم مایه پنیر نمی‌توانند پروتئین‌های شیر را به صورت اختصاصی تجزیه کنند. از این رو پنیری که با اینها تولید می‌شود، کیفیت پنیرهای تولیدی با آنزیم مایه پنیر طبیعی را ندارد. پنیر‌های تولید شده با آنزیم مایه پنیر طبیعی طعم و مزه و بافت بهتری دارند و عملکرد تولید هم با استفاده از این آنزیم بالاتر است. قیمت آنزیم‌های گیاهی و قارچی نسبت به آنزیم طبیعی بسیار ارزان تر است و قسمت بیشتر پنیر دنیا با استفاده از آنزیم‌های قارچی و گیاهی تولید می‌شود.

تاکنون چه کشورهایی موفق به تولید آنزیم مایه پنیر نو ترکیب شده‌اند؟

به دلیل اهمیت اقتصادی، این آنزیم از اولین پروتئین‌هایی بوده است که دانشمندان برای تولید آن به صورت نوترکیب تلاش کرده‌اند. اولین تلاش‌ها به دهه 80 میلادی برمی گردد و تاکنون پژوهش‌های بسیاری برای تولید آن صورت گرفته است.

در حال حاضر، تا آنجا که بنده آگاهی دارم، شرکت‌های Hansen از کشور دانمارک و شرکت Gist brocades ‌ از کشور آلمان به صورت صنعتی این آنزیم را تولید می‌کنند. لازم به ذکر است آنزیم مایه پنیر تولیدی توسط این شرکت‌ها منشأ گاوی دارد. یعنی ژن تولیدکننده این آنزیم از بدن گوساله استخراج شده است.

برای این منظور چه روندی باید در آزمایشگاه طی شود؟

اگر بخواهم به طور ساده روش تولید این آنزیم مایه پنیر نوترکیب را شرح بدهم، بدین صورت است که ابتدا باید ژن مسوول تولید این آنزیم در بدن گوساله یا بزغاله شناسایی شود. پس از شناسایی، ژن مذکور از سلول‌های بدن این جانوران استخراج و سپس به درون سلول‌های میکروبی فرستاده می‌شود. این میکروب‌ها در آزمایشگاه و در محیط کشت رشد ‌کرده و همزمان با رشد و تکثیر خود، مقداری از آنزیم مایه پنیر گوساله یا بزغاله را در سلول‌های خود تولید می‌کنند. درمرحله بعدی باید این آنزیم مایه پنیر تولید شده در سلول‌های میکروبی، استخراج و خالص‌سازی شود.

پروژه انجام شده در دانشگاه شیراز چه ویژگی‌هایی دارد؟

در این پروژه، ژن تولیدکننده آنزیم مایه پنیر از برغاله بومی ایران استخراج و درون سلول‌های میکروبی فرستاده شد و سپس درون محیط کشت میکروب‌های نوترکیب، اقدام به تولید آنزیم مایه پنیر بزی کردند. در مرحله بعد این آنزیم استخراج و خالص‌سازی و فعالیت آن نیز اندازه‌گیری شد. یکی از مهم‌ترین جنبه‌های تولید پروتئین‌های نوترکیب فعال بودن آنهاست که خوشبختانه آنزیم مایه پنیر تولید شده در دانشکده دامپزشکی دانشگاه شیراز از فعالیت بسیار بالایی برخوردار است.

مایه پنیر نوترکیب تولید شده در دانشگاه شیراز چه مزایایی نسبت به آنزیم‌های مشابه خارجی دارد؟

مایه پنیر نوترکیب تولید شده به دلیل این‌که از بز بومی ایران منشأ می‌گیرد، ویژگی‌های خاص خود را دارد. یعنی از لحاظ بافت و طعم پنیر تولیدی با این آنزیم ویژگی‌های خاص خود را خواهد داشت. لازم به یادآوری است که تولید این آنزیم در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته است و هنوز صحبت از مزایای آن نسبت به نمونه‌های مشابه در دنیا کمی زود به نظر می‌رسد.

صنعتی شدن این پروژه چه مزیت‌هایی را در صنایع غذایی به همراه می‌آورد؟

مهم‌ترین دستاورد پروژه‌هایی از این دست، بومی شدن دانش تولید پروتئین‌های نوترکیب در داخل کشور است. تولید صنعتی پروتئین‌های نو ترکیب نیازمند دانش و فن آوری پیچیده‌ای است که تنها کشورهای محدودی به این دانش دست یافته‌اند.

درخصوص آنزیم مایه پنیر نوترکیب، تولید صنعتی آن می‌تواند علاوه بر بی نیازکردن کشور از واردات این آنزیم، زمینه را برای صادرات آن هم فراهم کند. بی شک تولید پنیر با استفاده از آنزیم مایه پنیر سبب بهبود کیفیت آن در داخل کشور خواهد شد.

برای صنعتی شدن این پروژه فراهم شدن چه زمینه‌هایی ضروری است؟

نه تنها برای این پروژه، بلکه برای بسیاری از موارد مشابه که در سطح آزمایشگاه انجام می‌شود و به مرحله تولید صنعتی نمی‌رسد گرفتاری‌ها و مشکلات مشابهی وجود دارد. اولین وبزرگ‌ترین مشکل این است که این تولید صنعتی به چه سازمان یا صنایعی مرتبط است. هنوز اشتیاق لازم در مسوولان و صنایع ما برای تولیدچنین فرآورده‌هایی وجود ندارد. بیشتر صنایع ترجیح می‌دهند که چنین فرآورده‌هایی را از شرکت‌های خارجی خریداری کنند و بسیاری حتی فرصت فکر کردن به این مسائل را هم ندارند.

بنابر این مهم‌ترین شرط درصنعتی شدن این پروژه، حمایت سازمان‌ها یا صنایع مرتبط است. شرط دیگر، داشتن توجیه اقتصادی و همچنین کیفیت محصول تولیدی است. چون اگر این گزینه‌ها پیش بینی نشوند، به ناچار این طرح در مرحله‌ای متوقف خواهد شد.

لازم به ذکر است این پروژه از حدود 4 سال پیش آغاز شده و هم اکنون برای افزایش کارایی آنزیم مذکور تلاش‌هایی در جریان است؛ ولی برای رسیدن به مرحله تولید صنعتی به مساعدت دستگاه‌های ذیربط و زمان نیاز داریم.

پونه شیرازی