Hellre än mat till bränsle.

Världen behöver hållbara lösningar för att övervinna 2000-talets matutmaningar. Därför, vi måste ta reda på hur vi kan mata den växande världsbefolkningen när jordbruksarealen per capita minskar och hur vi kan producera mer protein på ett hållbart sätt utan att förorena vår planet.

Unibio är ett danskt bioteknikföretag som grundades 2001. Dess huvudsakliga fokus är att tillhandahålla lösningar på utmaningen med proteinbrist på ett miljövänligt sätt samtidigt som man tar itu med miljöfrågorna med överfiske, avskogning, användning av bekämpningsmedel och gödningsmedel, uttömning av jordbruksmark och vattenresurser. Unibio har unika kompetenser inom fermenteringsteknologier som möjliggör en mycket skalbar produktion av protein med användning av metanotrofa bakterier. Metan omvandlas till det mycket koncentrerade bakteriella proteinmjölet, Uniprotein®, på ett miljövänligt sätt med minimal användning av energi och vatten.

Sedan grundandet, Unibios mål har varit att förse världen med innovativa hållbara lösningar för att möta utmaningarna med en växande global befolkning och hållbar tillväxt i levnadsstandard, som har ökat den globala efterfrågan på fisk och kött för mänsklig konsumtion. Med hjälp av Unibios biotekniska innovationer kan företaget frikoppla proteinproduktion från den fluktuerande och begränsade jordbrukssektorn (Figur 1) och den flyktiga fiskeindustrin. en förändring i proteinvärdekedjan sker där proteiner kan produceras av bioindustrin som foder till djur, och åkermark kan användas för att producera mat till människor istället för foder till djur.

Unibios unika bakteriella jäsningsteknik kallas U-Loop®-teknologi och har utvecklats i samarbete med Danmarks Tekniske Universitet (DTU). U-Loop®-tekniken bygger på en process som sker i naturen varje dag, som har förvandlats till en bioindustriell miljö (Figur 2). Naturgas (metan) omvandlas till Uniprotein® som kan användas som ett proteinrikt, hälsosam och hållbar ingrediens i foder för alla djur.

U-Loop®-teknologin säkerställer optimala tillväxtförhållanden för bakterierna genom att säkerställa en optimal matningsmiljö genom flytande rörelse, jäsningstemperatur och ingångskontroll.

Bakterierna äter metan och fördubblas i antal varannan timme, och vätskan omvandlas till en proteinbuljong. Den skräddarsydda tekniken för U-Loop®-fermentorn påskyndar den naturliga processen avsevärt eftersom en vertikal fermentordesign har utvecklats som kan hantera en stor volymetrisk gasfraktion, avsevärt förbättra den genomsnittliga produktionen. Detta möjliggör en mycket mer energieffektiv transport av näringsämnen från gasfas till flytande fas i mycket högre hastighet jämfört med konventionella bioreaktorer. Den speciella U-Loop® jäsningstekniken tillför därmed en ny och hållbar proteinproduktionsmetod till den traditionella livsmedelsvärdekedjan.

Uniprotein® odlas genom en aerob jäsning av metan genom att applicera fyra olika bakterier med den metanotrofa bakterien Methylococcus capsulatus som den huvudsakliga. Det är en proteinrik biomassa som produceras av den mikrobiella kulturen av de fyra olika bakterierna med metan som enda kol- och energikälla. Bakteriebiomassan värmebehandlas (UHT) under en kort tidsperiod för att döda värdbakterierna i fermenteringsprocessen och för att sterilisera produkten och spraytorkas sedan till en pulver- eller pelletsprodukt. Det huvudsakliga näringsinnehållet i Uniprotein®-pulverprodukten är cirka 70 procent råprotein, nio procent råfett, nio procent aska och åtta procent kvävefria extrakt (NFE) med en torrsubstanshalt på 94 procent. Används som foder för djur, Uniprotein® är mycket jämförbar med sammansättningen av premium fiskmjöl. Också, aminosyrasammansättningen av Uniprotein®, och särskilt innehållet av de essentiella aminosyrorna, liknar fiskmjöl, vilket gör det till en idealisk proteiningrediens i foder för djur (Figur 3).

I testet av Uniprotein® som foder för fisk och boskap, det har visat sig vara en lämplig ersättning för fiskmjöl och sojamjöl1. På grund av olika krav från olika arter, olika inklusionsnivåer av Uniprotein® rekommenderas (tabell 1).

Förutom att Uniprotein® är en lämplig ersättning för fiskmjöl och sojamjöl på grund av sin kemiska sammansättning, det har också visat sig ha vissa positiva immunstimulerande effekter i mag-tarmkanalen hos laxfiskarter7. Hos lax har ett bakteriellt proteinmjölsinnehåll på upp till 36 procent i kosten resulterat i en förbättrad specifik tillväxthastighet (22%) och en betydligt högre fodereffektivitetskvot (10%) jämfört med fiskmjölsdieter. Inklusionsnivåer av bakteriellt proteinmjöl på upp till 36 % visade också en högre retention av kväve (16 %) och en högre retention av energi (14 %) jämfört med en fiskmjölskontrolldiet2. Dessa resultat indikerar att inkludering av bakteriellt proteinmjöl förbättrar fiskens tarmhälsa och funktionen av mag-tarmkanalen, ökar därmed matsmältningen och utnyttjandet av näringsämnena. De tarmhälsoförbättrande effekterna av bakteriellt proteinmjöl i foder till fisk ses också när bakteriellt proteinmjöl utfodras tillsammans med sojamjöl, därigenom förhindrar sojaböninducerad enterit7. Det har visat sig att nukleinsyror och fosfolipider kan vara fördelaktiga för homeostasen i mag-tarmkanalen8, 9. Råfettet i Uniprotein® består huvudsakligen av fosfolipider, som tillsammans med nukleinsyrorna kan påverka immunreaktionerna och förbättra tarmtillväxten och den gastrointestinala differentieringen i fiskens matsmältningskanal8, 9. Alltså, Uniprotein® kan utlösa immunsvaret i fiskens mag-tarmkanal och därigenom förhindra sojabönsinducerad enterit7.

Det är inte bara i fisk som bakteriellt proteinmjöl har visat sig ha vissa positiva effekter på immunsvaret. I räkor, inklusionsnivåer på upp till 100 procent bakteriellt proteinmjöl med ersättning av fiskmjöl på en-till-en-basis har också visat sig öka överlevnaden från 84 procent i kontrollgruppen till 93-97 procent i gruppen med 100 procents ersättning av fiskmjöl med bakteriellt proteinmjöl. Också, tillväxten förbättrades när det gäller den totala vikten av räkor i alla dietgrupper med bakteriell proteinmjöl, visar motsvarande eller förbättrad tillväxt jämfört med kontrolldietgruppen10.

Andra enmagade djur som grisar, slaktkycklingar, mink och hundar har också visat en del positiva svar i relation till hälsa och matsmältning när de utfodrats med bakteriellt proteinmjöl. Inklusionsnivåer på 12 procent för avvanda smågrisar har resulterat i ökad genomsnittlig daglig ökning (upp till 33 %) och genomsnittlig daglig foderintag (15 %) 11. Hos växande grisar, inkluderingsnivåer på upp till 15 procent matchar kväveretentionsgraden som ses i spannmåls- och sojamjölbaserade dieter, och den övergripande protein- och energiomsättningen hos växande grisar påverkas inte när upp till 15 procent bakteriellt proteinmjöl inkorporeras i fodret3. För slaktkycklingar, upp till 12 procent bakteriellt proteinmjöl i fodret förbättrar fodereffektiviteten med sex procent, medan mink och hundar kan utfodras med en inkluderingsnivå på åtta procent och 12 procent, respektive, och har en lika hög smältbarhet, genomsnittlig daglig ökning och tillväxtsvar jämfört med en fiskmjölskontrolldiet5, 6.

Trots de positiva effekterna på djurens hälsa och förbättrad matsmältning, Uniprotein® är också en mycket hållbar proteinnäringskälla på grund av dess förmåga att växa snabbt på substrat med minimalt beroende av jord, vatten och klimat1. Unibios omvälvande gröna teknik gör alltså verkligen skillnad för framtiden och är den mest optimala produktionsformen vad gäller miljö- och hållbarhetsaspekter med avseende på markanvändning och vattenavtryck (Figur 4). Fermenteringstekniken i sig utgör en ekonomiskt solid affärsmodell med betydande tillväxt i förutsägbara och återkommande intäkter med hög försörjningssäkerhet och ingen kommersiell volatilitet vad gäller tillgängliga kvantiteter och försäljningspriser.

För att sammanfatta och avsluta

• Uniprotein® är en viktig och värdefull proteinkälla som kan användas i foder till fisk och djur med hög nytta.

• Införande av Uniprotein® i fodret leder till ökad matsmältning och utnyttjande av näringsämnena för både fisk och enmagade djur.

• Bakteriell proteinmjöl stimulerar immunsvaret, förhindrar fisk från att drabbas av enterit och ökar överlevnaden för räkor.

• Uniprotein® kan ge besparingar på fodermängder genom till exempel en ökning av den specifika tillväxthastigheten och fodereffektiviteten, på grund av dess tarmhälsoförbättrande faktorer.

• Tillverkningen av Uniprotein® är en naturligt förekommande process, och Uniprotein® innehåller varken antibiotika eller bekämpningsmedelsrester

• Processen förblir icke-GMO.

av Unibio, Danmark