Veganistische kaas zou binnenkort veel meer op echte kaas kunnen gaan lijken

Een belangrijk melkeiwit voor het maken van kaas en yoghurt is voor het eerst geproduceerd met bacteriën. Dat maakt de weg vrij voor beter smakende, duurzamere, niet-dierlijke producten.

Als je van kaas houdt, maar je schuldig voelt over de enorme impact ervan op het milieu, dan gloort er hoop aan de horizon. Het melkeiwit dat het belangrijkst is voor de productie van kaas en yoghurt is voor het eerst gemaakt met bacteriën. Daardoor zouden we deze producten rechtstreeks van planten kunnen maken zonder dat er koeien aan te pas komen.

‘Het zal de CO₂-voetafdruk aanzienlijk verkleinen’, zegt biotechnoloog Suvasini Balasubramanian van de Technische Universiteit van Denemarken. De resultaten van het onderzoek van haar en haar team verschenen in het vakblad Trends in Biotechnology.

LEES OOK

Dossier: de sleutel tot een goede slaap

Slaap is een van de fundamenten van een goede gezondheid. Stapels onderzo ...

Complexe chemische mix

Melk van zuivel is een complexe mix van allerlei chemische stoffen. Om het kaasproces te begrijpen, zoomen we in op het bestanddeel dat voor de kaasproductie het belangrijkste is. Dat is een groep bolletjes, genaamd micellen, die bestaan uit zogeheten caseïne-eiwitten die rondom calciumverbindingen gewikkeld zijn.

Nadat caseïne-eiwitten geproduceerd zijn in melkkliercellen, worden er aan de meeste zogeheten fosfaatgroepen toegevoegd. Dat zijn chemische verbindingen met daarin het element fosfor. Dit proces heet fosforylering. Omdat deze fosfaatgroepen aan calcium kunnen plakken, zijn ze essentieel voor de vorming van micellen.

Terwijl het eenvoudig is om bacteriën standaard caseïne-eiwitten te laten maken, is fosforylering lastig gebleken. Het is nog niemand gelukt om het koe-enzym – dat in koemelk caseïne fosforyleert – aan het werk te krijgen in bacteriën. ‘Dit wordt al heel lang geprobeerd’, zegt Balasubramanian. ‘Alle start-ups en bedrijven die hieraan werken, worstelen ermee.’

Bacterie aan het werk

De onderzoeksgroep van Balasubramanian is er nu in geslaagd om één soort gefosforyleerde caseïne te produceren met E. coli-bacteriën met behulp van bacteriële enzymen. Enzymen zijn de motortjes die chemische processen in levende wezens in gang zetten.

De caseïne die de bacteriën leverden, heeft wel wat meer toegevoegde fosfaten dan normaal. Maar Balasubramanian wijst erop dat de fosforylering van caseïne per koeienras kan verschillen. ‘Ik denk niet dat het de functionaliteit van het eiwit zal beïnvloeden’, zegt ze.

De onderzoekers zijn het proces nu aan het opschalen zodat ze kunnen proberen kaas en andere zuivelproducten te maken van het eiwit. Het zou kunnen werken, zegt Balasubramanian, of het zou kunnen blijken dat er ook andere soorten caseïne nodig zijn. Zo zou in het bijzonder kappa-caseïne, waar suikers aan toegevoegd zijn in plaats van fosfaten, belangrijk kunnen zijn.

Voetafdruk kaas

Bij de productie van een kilo kaas komt momenteel ongeveer 24 kilo CO₂ vrij. Dat is minder dan de 100 kilo CO₂ voor rundvlees, maar veel meer dan de twee kilo die je moet rekenen voor de productie van de meeste plantaardige voedingsmiddelen. De hoop is dat het produceren van producten zoals caseïne met microben zoals bacteriën – bekend als precisiefermentatie of cellulaire landbouw – de CO₂-uitstoot en andere milieueffecten drastisch zal verminderen en dierenwelzijnsproblemen kan oplossen.

De precieze CO₂-voetafdruk van cellulaire landbouw hangt af van de voeding van de microben en de energie die tijdens de productie wordt gebruikt. Balasubramanian zegt dat haar team momenteel duurzame grondstoffen test die afkomstig zijn van luzernegras.