مطالعات
مطالعات صورت گرفته نشان داده است که جمعیت جهان تا اواسط قرن حاضر، دو برابر خواهد شد و این در حالی است که اکنون نیمی از کودکان جهان از غذای کافی محروم هستند. همچنین فشار از طرف مصرفکنندگان، خصوصاً در کشورهای صنعتی، باعث شده است که تولید محصولات غذایی بطرف استفاده از مواد افزودنی “طبیعی” و بکارگیری روشهای فرآوری نزدیکتر به روشهای طبیعی، جهت پیدا کند. نکات، به همراه سایر مزایایی که وجود داشتهاند، روشهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی را گسترش دادهاند.
با توجه به گسترش صنایع غذایی در کشور ما، آشنایی مختصر با کاربردهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی مفید به نظر میرسد:
● تعریف بیوتکنولوژی غذایی
▪ تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
▪ تولید مواد افزودنی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
▪ اصلاح مستقیم مواد غذایی یا مواد افزودنی به غذا
▪ تولید مواد کمک فراوری
▪ کاربردهای تجزیهای
▪ تصفیه پسماند
تعریف بیوتکنولوژی غذایی در ارتباط با صنایع غذایی میتوان بیوتکنولوژی را بهصورت زیر تعریف کرد:
“استفاده از سلولهای زنده یا قسمتی از آنها، به منظور تولید یا اصلاح محصولات غذایی یا مواد افزودنی به غذا” از یک دیدگاه دیگر میتوان کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع غذایی را به دو بخش کاربرد بیوتکنولوژی سنتی و کاربرد بیوتکنولوژی مدرن تقسیم کرد:
۱) درکاربرد “بیوتکنولوژی سنتی” در صنایع غذایی، از فناوری تخمیری (ریزساوارزهها یا میکروارگانیزمها) جهت تغییر مواد خام غذایی به محصولات غذایی تخمیری شامل پنیر، ماست، خمیر نان و غیره استفاده میگردد. استفاده از ریزسازوارهها و آنزیمها در این فرآیندها باعث ایجاد تغییرات در طعم، عطر و بافت مواد خام غذایی یا افزایش قابلیت نگهداری آنها میگردد.
۲) در بکارگیری “بیوتکنولوژی نوین” در صنایع غذایی، از ژنتیک مولکولی و آنزیمشناسی کاربردی بهمراه فناوری تخمیری، جهت بهبود خواص مواد افزودنی غذایی استفاده میگردد. در قسمتهای بعدی این نوشتار، برخی از کاربردهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی به طور اجمال و در چند زمینه بیان میشوند.
- تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
بیوتکنولوژی میتواند جهت تغییر مواد خام غذایی مانند شیر، گوشت، سبزیجات و غلات به محصولات با طعم و عطر مطلوب و قابلیت نگهداری بیشتر استفاده شود. تولید این نوع محصولات در جهان، سابقهٔ بسیار طولانی دارد و هماکنون این محصولات در مقیاس صنعتی در سطح دنیا تولید میگردند.
بر اساس گزارشات موجود، حدود یک سوم رژیم غذایی در اروپا از غذاهایی تشکیل میشود که تخمیر شدهاند؛ در حالیکه این رقم در سایر نقاط دنیا بین ۲۰ تا ۳۰ درصد میباشد. از مثالهای این محصولات میتوان به محصولات لبنی تخمیری مانند ماست و پنیر، سوسیس تخمیرشدهٔ خشک و نیمهخشک، سبزیجات تخمیرشده مانند کلم (sauerkraut)و زیتون تخمیرشده، نان، قارچ خوراکی، مشروبات الکلی و انواع غذاهای تخمیری آسیای شرقی مانند سس سویا، میسو، سوفو و تمپه اشاره نمود.
برخی از این محصولات از قبیل فرآوردههای لبنی تخمیری، نان و قارچ خوراکی، در ایران نیز در مقیاس صنعتی تولید میگردند. همچنین اخیراً در رابطه با تولید محصولات دیگر مثل زیتون تخمیر شده و سس سویا، پروژههای تحقیقاتی در ایران انجام گرفته است.
ماموریت
- کشت بافت و ریزازدیادی گیاهان دارویی با تاکید بر گونههای انحصاری و در خطر انقراض
- ریزازدیادی و تکثیر ارقام همگن گیاهان دارویی به منظور حفظ ارقام پرمحصول
- القای کالوس و بهینهسازی کشتهای سوسپانسیون سلولی گیاهان دارویی برای تولید متابولیتهای ثانویه
- القای ریشه مویینه در گیاهان دارویی با استفاده از اگروباکتریوم و بهینهسازی تولید متابولیتهای ثانویه در شرایط کشتهای درون شیشه
- انتقال ژنهای موثر در مسیر بیوسنتز ترکیبات طبیعی و مطالعه بیان آنها در اندام یا گیاهان دارویی باززایی شده تراریخت (مهندسی متابولیک)
- بهینهسازی تولید متابولیتهای ثانویه باارزش در شرایط نیمه صنعتی با استفاده از بیوراکتورها
- کشت اندامهای گیاهی و تهیه گیاهان عاری از ویروس (کشت مریستم)
- تهیه پروتکلهای مناسب برای تکثیر گیاهان دارویی و معطر از طریق تکنیکهای کشت بافت
- کشت دانه گرده و پرچم و استفاده از سایر روشها به منظور تولید گیاهان دارویی هاپلوئید و دابل هاپلوئید در جهت دستیابی به اهداف اصلاحی آنها
- بررسی پدیده تنوع سوماکلونی و بهرهگیری از آن جهت ایجاد واریتههای مطلوب
- القای پلیپلوئیدی و ارزیابی تاثیر سطوح مختلف پلوئیدی بر روی تولید متابولیتهای ثانویه

فعالیت های تحقیقاتی در حال اجرا:
القای کالوس و بهینهسازی کشت سوسپانسیون سلولی گیاه کلزا
انتقال ژن اسکوالن سینتاز و بهینهسازی تولید ویتانولید A در ریشههای مویینه تراریخت گیاهان دارویی
بهینهسازی کشت سوسپانسیون سلولی گیاه یونجه
کشت بساکو باززایی گیاهان هاپلوئید و دابل هاپلوئید مرزه
ارزیابی تولید ترکیب رزمارینیک اسید در کشت سلول گیاه کلزا
القای کالوس و بهینه سازی تولید ترکیب اورسولیک اسید در گیاه آویش ایرانی (Thymus persicus)
انتقال ژن اسکوالن سینتاز و بررسی بیان این ژن بر تولید ترکیب اورسولیک اسید در کشتهای تراریخت سوسپانسیون گیاه آویش ایرانی