Jaarverslag 2013 IWP Health, Food & Technology Introductie Begin 2013 is de innovatiewerkplaats (IWP) Health, Food & Technology samen met een tiental andere IWP s binnen het Centre of Expertise Healthy Ageing van start gegaan. Hierbij spelen we in op de thema s gezondheid en duurzaamheid met betrekking tot voeding. Door restproducten niet langer meer als restproduct te zien maar als volwaardig ingrediënt, en deze te gebruiken bij het ontwikkelen van gezonde voeding, spelen we in op zowel een goede gezondheid ( langer gezond ) als een duurzaam gebruik van grondstoffen. De IWP Health, Food & Technology is opgedeeld in drie verschillende speerpunten (twee onderzoekslijnen en één voorlichtingslijn). De deelonderwerpen staan uitgebreid beschreven in de business case. De voortgang op deze deelonderwerpen zal in dit jaarverslag kort behandeld worden. Duurzaamheid Omdat wij studenten van de Life Sciences & Technology opleidingen zoveel mogelijk betrekken bij het onderzoek dat wij uitvoeren is er aan meerdere groepen studenten gevraagd te kijken naar de haalbaarheid van verschillende ideeën. Studenten voedingsmiddelentechnologie zijn bijvoorbeeld bezig om te bepalen of het haalbaar is om met chitine en/of chitosan afkomstig uit garnalendoppen, garnalen te conserveren. Chitine en chitosan komen voor in garnalendoppen. Uit de literatuur is bekend dat zowel chitine als chitosan een anti-microbiële werking hebben [Benhabiles et al., 2012]. Eind januari 2014 zullen de resultaten hiervan volledig bekend zijn. Garnalendoppen kunnen voor verscheidene doeleinden ingezet worden. Studentengroepen van verschillende opleidingen hebben hier een literatuurstudie naar gedaan. Waar in de IWP al een beeld is ontwikkeld in welke richting de toepassing van garnalendoppen gezocht moet worden, is het goed om een volledig beeld te hebben van de mogelijkheden. Slow Carb High Protein Het is de bedoeling om de koolhydraten en eiwitten welke geïsoleerd zullen worden uit de garnalendoppen op den duur als ingrediënt in voedingsmiddelen te gaan gebruiken. Voordat de koolhydraten en eiwitten als ingrediënt toegevoegd kunnen worden, is het van belang om na te gaan of dit wettelijk is toegestaan. Op dit moment wordt er een literatuurstudie gedaan naar de (Europese) wet- en regelgeving omtrent dit onderwerp. Daarnaast is er contact geweest met een Belgisch voederbedrijf (vds-afs), dat al garnalendoppen gebruikt in hun voer, over de wet- en regelgeving waar zij mee te maken hebben. Aangezien hetgeen wij willen bewerkstelligen naar ons weten nog niet eerder is uitgevoerd, is er op dit gebied nog niet veel bekend. Dit bemoeilijkt het inzichtelijk maken van de geldende wet- en regelgeving. Uit de literatuur is bekend dat garnalendoppen hoge concentraties stoffen kunnen bevatten die schadelijk zijn voor de mens. Belangrijk dus om in kaart te brengen of de garnalen die wij gebruiken, Noordzee garnalen, deze stoffen bevatten. Een onlangs verschenen onderzoeksrapport van het Rikilt, september 2013, gaf geen verontrustende resultaten [Leeuwen, van et al., 2013]. Door tevens de anatomie, de ADME (absorptie, distributie, metabolisme en excretie) en het leefgebied van de garnalen in kaart te brengen kan er een risicoanalyse worden uitgevoerd. Een garnaal bestuderen kan op verschillende manieren. In samenwerking met Pathologie Friesland is er gekeken naar de histologie van een garnaal. Verse garnalen zijn geconserveerd in paraffine en vervolgens gekleurd. Vooral de haematoxyline eosine (H-E kleuring, een standaard kleuring) gaf mooie resultaten, zie figuur 1.
A B D C Figuur 1 Noordzee garnaal. A) Te zien zijn de dop en het spierweefsel van de garnaal. HE Kleuring, 10x vergroting. B) Te zien is het spierweefsel van de garnaal. HE Kleuring, 10x vergroting. C) Te zien is het ademhalingsorgaan van de garnaal. HE Kleuring, 10x vergroting. D) Preparaat van een garnaal die gekleurd is met HE. HE: haematoxyline eosine. Zo zijn verschillende organen en weefsels in de preparaten goed van elkaar te onderscheiden. Ook de aanwezigheid van koolhydraten en calcium is door het uitvoeren van verscheidene kleuringen aangetoond. De resultaten van deze kleuringen zullen verder worden uitgewerkt aan de hand van de kennis die er op dit moment al aanwezig is in de literatuur. Naast het bestuderen van de histologie van de garnaal is er ook gekeken naar de voedingswaarde van de garnalendoppen. Hiervoor is de Weender-analyse uitgevoerd [Kuiper, 2006]. Er is gekeken naar 6 verschillende garnalen, allemaal afkomstig uit de Noord- en Waddenzee. Hieruit kwamen de volgende percentages naar voren; droge stof (+/- 30%); lucht droge stof (+/- 99%); asgehalte (<10%); ruw-eiwit (<16%); ruw-vet (<5%); ruw-celstof (<25%) en de mineralen calcium (<2%) en magnesium (<1%) (als percentage in verse garnalen). De zee als bron (onderzoekslijn 1) Op verschillende manieren is het mogelijk om eiwitten te isoleren uit garnalendoppen. Afgelopen november is er een stagiair gestart met zijn afstudeeronderzoek. In de komende vijf maanden zal hij gaan onderzoeken wat de beste methode is om specifieke eiwitten uit de Noordzee garnaal te isoleren. Momenteel lopen hiervoor de eerste hydrolyses [Fountoulakis & Lahm, 1998]. Naast het hydrolyseren van de garnalendoppen om zo de eiwitten eruit te destilleren is dit ook geprobeerd met andere methoden. Met een Bead Beater (lyseren en homogeniseren van bestanddelen door mechanische beweging) [Bertin Technologies] is gekeken naar de hoeveelheid vrijgekomen eiwit uit de garnalendoppen. Een langere incubatietijd leidde tot meer vrijgekomen eiwit, desondanks was de hoeveelheid vrijgekomen eiwit nihil, +/- 1%. Als deze resultaten vergeleken worden met de resultaten van de Weender analyse waarbij <16% ruweiwit in de garnalen aanwezig blijkt te zijn, kan geconcludeerd worden dat met de Bead Beater niet al het eiwit dat aanwezig is in de garnalendoppen vrij gemaakt kan worden. Er is niet alleen gekeken naar het isoleren van eiwit uit de garnalendoppen ook zijn er onderzoeken gaande om de hoeveelheid chitine die aanwezig is in de garnalendoppen te
kwantificeren. Over de mogelijkheden om de hoeveelheid chitine aan te tonen in garnalendoppen is overleg geweest met de Rijksuniversiteit Groningen, welke vergelijkbare ketens uit natuurlijke producten analyseert (Vakgroep prof. L. Dijkhuizen). In januari 2014 zal het isoleren en aantonen van chitine in de praktijk worden gestart. Met vier verschillende isolatiemethoden is eiwit geïsoleerd uit de garnalendoppen. Twee van deze methoden gaven veelbelovende resultaten. Vervolgonderzoek moet uitwijzen naar de verdere bruikbaarheid van deze isolatiemethoden. Zuivel als bron (onderzoekslijn 2) Op verschillende manieren kan de hoeveelheid vertakt keten aminozuren (BCAA) in bestanddelen vastgesteld worden. Eén manier is om gebruik te maken van een enzymatische omzetting. Aan het einde van het jaar is hiermee een begin gemaakt. Het aantonen van BCAA s in vloeibare monsters gaf tot op heden betere resultaten dan het aantonen van BCAA s in vaste stoffen. Dit jaar zal er gekeken worden naar het optimaliseren van de voorbewerkingsstappen, waardoor ook met vaste stoffen een betrouwbaar resultaat gegeneraliseerd kan worden. Toepassingen van dergelijke analyses zijn bijvoorbeeld de eindproduct specificaties van Hoog Calorisch brood zoals ontwikkeld binnen Food Circle met o.a. Koopmans Meel. Maatschappij Educatie (voorlichtingslijn) Het derde speerpunt in onze IWP is het bewustmaken van de maatschappij van het belang van gezonde voeding en het implementeren van nieuwe technologie. In het afgelopen jaar zijn er verschillende symposia/congressen georganiseerd of is daar aan bijgedragen. In oktober vond het symposium Eetprikkels plaats, waarbij uit verschillende kanten werd belicht hoe ons eetgedrag wordt beïnvloedt (hormonaal, sociaal, door smaak etc.). Naar aanleiding van dit symposium zijn meerdere krantenartikelen verschenen in de lokale kranten, zie bijvoorbeeld figuur 2. Op 5 november was er in Groningen een IWP-markt ter communicatie binnen het CoE. Naast het bewust maken van de maatschappij met symposia werd er afgelopen jaar ook in de kantine van het Van Hall Larenstein geëxperimenteerd met gezonde voeding. Zo konden studenten en medewerkers op een willekeurige dag even geen snacks uit de frituur bestellen, als alternatief waren er de groente loempia, een broodje gezond en een echte Dutch Weed Burger. Ook dit experiment heeft de nodige aandacht gekregen in de media. Op het gebied van de geschreven media is het Van Hall Larenstein zelf ook actief. In samenwerking met studenten design van het Nordwin College is er afgelopen jaar voor de tweede maal een magazine uitgebracht met daarin allerlei informatie over gezond leven en welke rol voeding daarbij kan spelen [http://edepot.wur.nl/278546]. Niet alleen in kranten wordt aandacht besteed aan het IWP Food, Health & Technology maar ook in andere magazines. Zo verscheen in december een uitgebreid artikel in het Healthy Ageing themanummer van het tijdschrift Noorderbreedte over deze IWP [www.noorderbreedte.nl], terwijl ook binnen de Stichting Innovatie Alliantie hier ruim aandacht aan is besteed [www.innovatie-alliantie.nl/kennis/project-van-de-maand/item/696-thematische-impulsalsah.html]. Financieel/personeel: Spin in het web van deze IWP is de projectingenieur. Dat was van mei tot september 2013 Chris Jonkergouw. Hij is per september opgevolgd door Esther van Wezel. Zij is bijgestaan door Martine Postma, eveneens LS&T Leeuwarden. De Food Circle lectoren van der Leij, Oudhuis en Binnema hebben vanuit Food Circle ondersteuning geboden, samen met docenten van LS&T Leeuwarden, MBO Life Sciences (ROC Friesland College) en HG. Vanuit Stenden is de input van lector Klosse en meesterkok Kooy evident in de Food for Thought line-up, gecoördineerd door Marlise Vroom (communicatiebureau). De expertise van Koopmans Meel (Jan Krijgsheld) en het Medisch Centrum Leeuwarden (Dr. Dieneke van Asselt) is ingezet in de planning van experimenten m.b.t. hoog-eiwit toepassingen. Ordina (Paul Wiertsema e.a.) heeft eveneens in kind bijgedragen en van BluePort/Telson verwachten we cash een bijdrage zoals begroot.
Figuur 2 Foto op de voorpagina van de Leeuwarder Courant (10/10/2013). Er is toch wel wat veranderd in medialand in Noord Nederland. Enkele jaren gelden zou het nog ondenkbaar zijn geweest dat een symposium over onderzoek naar eetgedrag de voorpagina zou halen. Bronvermelding: -Benhabiles M.S., Salah R., Lounici H., Drouiche N., Goosen M.F.A. & Mameri N., 2012, Antibacterial activity of chitin, chitosan and its oligomers prepared from shrimp shell waste, Food hydrocolloids 29: 48-56. -Leeuwen S.P.J. van, Roest J. van der, Lee M.K. van der & Hoogenboom L.A.P., 2013, Contaminanten in vis en schaaldieren uit de Noordzee, RIKILT Wageningen UR. -Kuiper D.G., 2006, Module HDM40 Practicum diervoederanalyse, Van Hall Larenstein. -Bertin Technologies, Sample preparation & cell lysis, Precellys 24 lysis & homogenization. -Fountoulakis M. & Lahm H-W., 1998, Hydrolysis and amino acid composition analysis of proteins, Journal of Chromatography A, 826:109-134. Feike van der Leij - feike.vanderleij@wur.nl en Esther van Wezel - esther.vanwezel@wur.nl