Διαβάζοντας το «DNA»των τροφίμων

Εχουν τα τρόφιμα «αστυνομική ταυτότητα»; Και όμως έχουν, και μάλιστα αυτή… εκδίδεται στο Ιδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ) από επιστήμονες της Ερευνητικής Μονάδας Πρωτεωμικής. Οι ερευνητές της Μονάδας ανέπτυξαν με χρήση τεχνολογιών αιχμής μια καινοτόμο μεθοδολογία η οποία επιτρέπει για πρώτη φορά τον ακριβή ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό των συστατικών οποιουδήποτε τροφίμου. Στο πλαίσιο αυτό εξέδωσαν προσφάτως την «ταυτότητα» της μεγαλύτερης «ελληνίδας σταρ» (των τροφίμων), της φέτας, η οποία αποκάλυψε εκατοντάδες διαφορετικές πρωτεΐνες που την καθιστούν ένα από τα πλουσιότερα σε πρωτεΐνες είδη τυριού παγκοσμίως. Και όχι μόνο αυτό: τώρα πλέον που η ελληνική φέτα διαθέτει το «τροφομετρικό αποτύπωμά» της, όπως ονομάζεται, τώρα πια που οι ειδικοί αλλά και όλοι οι ενδιαφερόμενοι γνωρίζουν πλέον τι ακριβώς περιέχει σε μοριακό επίπεδο, δεν θα μπορεί οποιοσδήποτε να «βαφτίζει» φέτα οποιοδήποτε τυρί. Η μέθοδος όμως των ελλήνων επιστημόνων δεν αφορά αποκλειστικώς τη φέτα: μπορεί να εφαρμοσθεί σε όλα τα είδη τροφίμων, υγρών ή στερεών, ζωικής ή φυτικής προέλευσης, ακόμη και στα συμπληρώματα διατροφής, αποκαλύπτοντας μέσω της πλήρους «χαρτογράφησης» του «DNA» τους από πού κρατάει η σκούφια τους αλλά και… τι καπνό φουμάρουν. Διότι η τροφομετρία – ο νέος αυτός όρος ελληνικής καταγωγής που μπαίνει δυναμικά στη ζωή μας, ή για την ακρίβεια μέσα στο ψυγείο και επάνω στο τραπέζι μας – μπορεί να μας χαρίσει «προσωποποιημένη» διατροφή μέσω της κατανάλωσης τροφίμων με …ονοματεπώνυμο, όπως ανέφεραν στο «Βήμα» οι «πατέρες» της, ερευνητές του ΙΙΒΕΑΑ, δρες Γιώργος Τσάγκαρης και Θανάσης Αναγνωστόπουλος.

Αποκαλυπτική
μεθοδολογία

Τι σημαίνει όμως τροφομετρία (trophometry, foodometry, nutriometry εις το αγγλικότερον); Ο δρ Τσάγκαρης μάς εξηγεί ότι «πρόκειται για το σύνολο των μεθόδων φασματοσκοπίας μάζας που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη ενός τροφίμου και την ταυτοποίηση του συνόλου των πρωτεϊνών, των πεπτιδίων, των μεταβολιτών, των λιπιδίων και όλων των άλλων ομάδων μορίων που περιέχει. Συνδυαζόμενα όλα αυτά τα μόρια δημιουργούν το τροφομετρικό αποτύπωμα του κάθε τροφίμου, το οποίο είναι μοναδικό, όπως συμβαίνει και με το γενετικό προφίλ του κάθε ανθρώπου. Πρόκειται για μια μεθοδολογία που έχει αναπτυχθεί από εμάς στο ΙΙΒΕΑΑ και εφαρμόζεται κατ’ αποκλειστικότητα στο Ιδρυμα – προστατεύεται μάλιστα από δίπλωμα ευρεσιτεχνίας».

Στην καρδιά αυτής της μεθοδολογίας βρίσκεται ένα (πανάκριβο) μηχάνημα άκρως υψηλής τεχνολογίας που ονομάζεται φασματογράφος μάζας υψηλής ευκρίνειας. «Το συγκεκριμένο μηχάνημα επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάλυση και ταυτοποίηση εκατοντάδων ιονισμένων σωματιδίων που εισέρχονται εντός του και τα οποία αποτελούν το περιεχόμενο του υλικού που εξετάζουμε κάθε φορά διαθέτοντας απόλυτη και εις βάθος διαχωριστική ικανότητα» περιγράφει ο δρ Αναγνωστόπουλος. Ο δρ Τσάγκαρης προσθέτει ότι «η τεχνολογία αυτή υπερέχει σημαντικά όλων των άλλων μεθόδων». Στην ταυτοποίηση ενεργό ρόλο έχουν και πολλές άλλες τεχνολογίες που εφαρμόζονται στο ΙΙΒΕΑΑ και οι οποίες προσφέρουν με χρήση τεχνολογίας νανο-υγρής χρωματογραφίας τον απόλυτο διαχωρισμό πολύ μικρών σωματιδίων, όπως είναι για παράδειγμα τα πεπτίδια, σε πολύ χαμηλές ποσότητες δείγματος της τάξεως των μικρολίτρων αλλά και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις.

Η τεχνολογία και η τεχνογνωσία τής τόσο ενδελεχούς ανάλυσης των τροφίμων που είναι αποκλειστικά διαθέσιμες στο ΙΙΒΕΑΑ καθιστούν την Ερευνητική Μονάδα Πρωτεωμικής μοναδική σε όλα τα Βαλκάνια και τη Νοτιοανατολική Ευρώπη σε ό,τι αφορά την εφαρμογή της μοριακής ιχνηλασιμότητας, σημειώνει ο δρ Αναγνωστόπουλος. «Η Μονάδα ξεκίνησε να λειτουργεί από το 2003, ήταν το πρώτο εργαστήριο πρωτεωμικής και ήταν επικεντρωμένη στη μελέτη των βιολογικών υλικών και των παθήσεων του ανθρώπου. Την τελευταία πενταετία με βάση την ίδια ακριβώς φιλοσοφία ασχολούμαστε και με τη μοριακή αποτύπωση των τροφίμων χρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριό μας με την πολύτιμη συμβολή της φασματομετρίας μάζας». Ο δρ Τσάγκαρης συμπληρώνει ότι «οι αρχές της προσωποποιημένης, εξατομικευμένης θεραπείας, που αποτελούν τον απώτερο στόχο μας μέσα από τις μελέτες μας στον ανθρώπινο οργανισμό, μεταφέρθηκαν στα τρόφιμα. Χρησιμοποιούμε πλήθος τεχνολογιών, τόσο συμβατικών όσο και άκρως προηγμένων, προκειμένου να φέρουμε στο φως την ιδιαιτερότητα, την ατομικότητα του κάθε τροφίμου».

Φέτα η μοναδική!

Με όλη αυτή την τόσο hi-tech χείρα βοηθείας λοιπόν ήλθε στο φως η «ατομικότητα» της φέτας, του κατ’ bεξοχήν εθνικού προϊόντος μας. Οπως ανέφεραν οι δύο ερευνητές με δημοσίευσή τους πριν από μερικούς μήνες στο διεθνές περιοδικό «Data in Brief» του μεγάλου εκδοτικού οίκου Elsevier, ανέλυσαν πληθώρα αντιπροσωπευτικών δειγμάτων από όλα τα μέρη της Ελλάδας που παράγουν φέτα «Προστατευόμενης Ονομασίας Προέλευσης» (ΠΟΠ) και συγκεκριμένα από την Ηπειρο, τη Μακεδονία, τη Θράκη, τη Θεσσαλία, τη Στερεά Ελλάδα, την Πελοπόννησο και τη Λέσβο, με στόχο να ταυτοποιήσουν όλες τις πρωτεΐνες και τα πεπτίδια που περιέχονται σε αυτά. Διαπίστωσαν ότι η φέτα ΠΟΠ από όλες τις περιοχές της χώρας περιέχει συνολικά 489 διαφορετικές πρωτεΐνες που ανήκουν σε διάφορες ομάδες βιολειτουργικών πρωτεϊνών και οι οποίες αποτελούν την ταυτότητά της. Μεταξύ άλλων, περιλαμβάνονται πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος, πρωτεΐνες με αντιμικροβιακή δράση καθώς και κάποιες που παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του μικροβιώματος του εντέρου. Ταυτοποιήθηκαν επίσης πολλές πρωτεΐνες που σχετίζονται με την απορρόφηση βιταμινών όπως η βιταμίνη D της οποίας η σημασία σε ό,τι αφορά τη μεταφορά του ασβεστίου στα οστά είναι καθοριστική και η βιταμίνη Β12, που είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά και την πρόσληψη του σιδήρου καθώς και άλλων λειτουργικών ιχνοστοιχείων από τον ανθρώπινο οργανισμό. Στην ελληνική φέτα ΠΟΠ ανιχνεύθηκαν επίσης πρωτεΐνες που συνδέονται με τη λειτουργία του νευρικού συστήματος, με τη λειτουργία των νεφρών, με τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης καθώς και με τον μεταβολισμό της χοληστερόλης. Σύμφωνα με τον δρα Αναγνωστόπουλο «το πρωτεϊνικό προφίλ της ελληνικής φέτας ΠΟΠ, η οποία παρασκευάζεται από πρόβατα και γίδια αυτόχθονων ελληνικών φυλών, διαφέρει άρδην από εκείνο οποιουδήποτε άλλου τυριού τύπου φέτας το οποίο προέρχεται από γάλα βοοειδών ή άλλων ζώων. Η νέα μοναδική στο είδος της μελέτη μας δεν αφήνει καμία αμφιβολία περί τούτου».

Η μελέτη όμως αυτή δεν αποδεικνύει απλώς ότι η φέτα είναι μία από τις «βασίλισσες» των τυριών με υψηλή διατροφική αξία. Ανοίγει διάπλατα νέους δρόμους για τη στήριξη της εθνικής οικονομίας, της εγχώριας βιομηχανίας αλλά και των παραγωγών, μας λένε οι ερευνητές. «Η μέθοδος που αναπτύξαμε μπορεί να εφαρμοστεί στην ιχνηλασιμότητα του χρησιμοποιούμενου γάλακτος, στον προσδιορισμό της ύπαρξης νοθείας σε αυτό, στον διαχωρισμό της φέτας από παρεμφερή προϊόντα και τελικά στην ταυτοποίηση της προέλευσης της φέτας ως αποκλειστικά ελληνικού προϊόντος ονομασίας προέλευσης» υπογραμμίζει ο δρ Τσάγκαρης και προσθέτει ότι «προσφέρουμε μέσω της αποκρυπτογράφησης του πρωτεϊνικού προφίλ της φέτας πολύτιμα στοιχεία στους έλληνες παραγωγούς ώστε να έχουν ένα προϊόν ΠΟΠ. Τους χαρίζουμε ένα σημαντικό συγκριτικό πλεονέκτημα».

Οικονομικές προεκτάσεις

Η τροφομετρία που τοποθετεί την ελληνική φέτα δικαιωματικά στο βάθρο των νικητών (της τυροκομίας) μπορεί να έχει εφαρμογή σε όλα τα είδη τροφίμων, προσδιορίζοντας με ακρίβεια τα προϊόντα ανωτέρας ποιότητας με ευεργετικές δράσεις για την ανθρώπινη υγεία, τη γεωγραφική προέλευση του καθενός αλλά και το ποια από αυτά μπορούν να έχουν τη «σφραγίδα» του βιολειτουργικού τροφίμου. Βιολειτουργικά τρόφιμα ονομάζονται εκείνα που πέρα από τη φυσική διατροφική τους αξία περιέχουν συστατικά, που συνήθως είναι φυσικής προέλευσης, τα οποία ωφελούν τον οργανισμό και συγκεκριμένες λειτουργίες του, μειώνοντας ταυτόχρονα την πιθανότητα εμφάνισης χρόνιων παθήσεων. Υπάρχουν δύο κατηγορίες τέτοιων τροφίμων: αυτά που φυσικά περιέχουν βιολογικά ενεργά συστατικά τα οποία παρέχουν οφέλη, όπως οι φυτικές τροφές, αλλά και εκείνα στα οποία έχουν προστεθεί βιοδραστικά συστατικά ή έχουν εμπλουτιστεί με συστατικά που υπάρχουν φυσικά στα τρόφιμα ώστε να διαθέτουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε ευεργετικές ουσίες από εκείνη που θα είχαν με φυσικό τρόπο.

Οι επιστήμονες της Ερευνητικής Μονάδας Πρωτεωμικής του ΙΙΒΕΑΑ, όπως μας ενημερώνει ο δρ Τσάγκαρης, έχουν μόλις ξεκινήσει μελέτες σχετικά με την ταυτοποίηση του τροφομετρικού αποτυπώματος πολλών γαλακτοκομικών και τυροκομικών προϊόντων ελληνικής προέλευσης με χρηματοδότηση του ΙΙΒΕΑΑ και της Ακαδημίας Αθηνών. Εχουν επίσης διεξαγάγει μελέτες σε τυροκομικά προϊόντα από το εξωτερικό και συγκεκριμένα από την Ιταλία και τη Μεγάλη Βρετανία. Και αυτά, όπως όλα δείχνουν, είναι μόνο η αρχή, καθώς ανακοινώσεις που έχουν κάνει οι δύο ερευνητές σε διεθνή συνέδρια το τελευταίο διάστημα έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής (και όχι μόνο) κοινότητας από πολλές χώρες.

«Απώτερος στόχος μας» λέει ο δρ Αναγνωστόπουλος «είναι να ταυτοποιηθούν μοριακά όλα τα προϊόντα που έχουν ιδιαιτερότητα για την Ελλάδα ώστε να αποδειχθεί αν και κατά πόσο είναι χρήσιμα για την ανθρώπινη υγεία. Συγχρόνως, μέσα από την προσέγγισή μας θέλουμε να δείξουμε στη βιομηχανία αλλά και στους παραγωγούς τον δρόμο παραγωγής προϊόντων τα οποία θα φέρουν ισχυρή επιστημονική υπογραφή και εγκυρότητα. Αλλά και έξω από τα δικά μας σύνορα η μέθοδός μας μπορεί να προσφέρει αυτή την επιστημονική «βούλα» σε κάθε προϊόν που φθάνει στο τραπέζι των καταναλωτών ανά τον κόσμο».

Και για τον δρα Τσάγκαρη η ανάδειξη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του κάθε τροφίμου και δη των ελληνικών τροφίμων μπορεί να τους χαρίσει «προστιθέμενη αξία», μπορεί να βγάλει πολλά από αυτά από την αφάνεια. «Μπορεί να δώσει προστιθέμενη αξία και στον παραγωγό που αποτελεί τον αρχικό καθοριστικό παράγοντα της διαδικασίας παραγωγής ενός προϊόντος αφού είναι αυτός που παρέχει την πρώτη ύλη. Χωρίς καλή πρώτη ύλη δεν μπορεί να υπάρξει καλό τελικό προϊόν. Ετσι, μακροπρόθεσμα μέσα από την παραγωγή άριστων, ανταγωνιστικών προϊόντων ενισχύεται και η εθνική οικονομία».

Τροφομετρία λοιπόν. Μια νέα λέξη για όλους εμάς τους κοινούς θνητούς (και κυρίως καταναλωτές) με τεράστια σημασία για το τι τρώμε εμείς και τα παιδιά μας, την οποία, όπως όλα δείχνουν, θα μάθουμε καλά στα χρόνια που έρχονται. Οι έλληνες ειδικοί του ΙΙΒΕΑΑ θα είναι οι «δάσκαλοί» μας, ή μάλλον σωστότερα οι «σύμβουλοί» μας για διατροφικές επιλογές με έγκυρη «επιστημονική υπογραφή». Διότι το καλό το τρόφιμο δεν πρέπει μόνο να φαίνεται, πρέπει και να είναι…

Ελληνικά ψάρια, διατροφικοί «θησαυροί»

Στα νερά του Αμβρακικού Κόλπου κρύβονται διατροφικοί «θησαυροί». Αυτό έδειξε μελέτη που χρηματοδοτήθηκε από την Περιφέρεια Ηπείρου σχετικά με τα αλιεύματα του Αμβρακικού και συγκεκριμένα τη σαρδέλα, τη γαρίδα και την κουτσομούρα. Τα αποτελέσματα που αποκάλυψαν τον πρωτεϊνικό (και όχι μόνο) πλούτο των ιχθυηρών του Αμβρακικού βασίστηκαν σε αναλύσεις που διεξήγαγαν οι ερευνητές του ΙΙΒΕΑΑ δρες Θανάσης Αναγνωστόπουλος και Γιώργος Τσάγκαρης με χρήση της φασματομετρίας μάζας υψηλής ευκρίνειας.

Σύμφωνα με σχετική ανακοίνωση της Περιφέρειας Ηπείρου, σε ημερίδα που έλαβε χώρα στα τέλη του περασμένου Οκτωβρίου στην Πρέβεζα, ο υπεύθυνος της επιστημονικής ομάδας του έργου, καθηγητής του Τμήματος Γεωπονίας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων κ. Ιωάννης Σκούφος ανέφερε ότι στη γαρίδα, τη σαρδέλα και την κουτσομούρα του Αμβρακικού Κόλπου ανακαλύφθηκαν μοναδικές, ευεργετικές για την ανθρώπινη υγεία ιδιότητες.

Για πρώτη φορά διεθνώς αναλύθηκαν με χρήση της φασματομετρίας μάζας υψηλής ευκρίνειας δείγματα σαρδέλας, γαρίδας και κουτσομούρας από τον Αμβρακικό Κόλπο, τον κόλπο της Καλλονής στη Λέσβο, το Ιόνιο και το Θρακικό Πέλαγος. Σύμφωνα με τα ευρήματα, η σαρδέλα του Αμβρακικού περιέχει 1.003 πρωτεΐνες εκ των οποίων οι 556 εκφράζονται αποκλειστικά σε αυτήν και οι 56 εξ αυτών έχουν ιδιαίτερα βιολογικά χαρακτηριστικά. Μεταξύ των πρωτεϊνών βρέθηκαν κάποιες που σχετίζονται με την καλή λειτουργία της όρασης, του καρδιακού μυός, του νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος (αναστέλλοντας τη δράση ιών όπως της γρίπης) αλλά και με τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων. Για πρώτη φορά επίσης εντοπίστηκε στη σαρδέλα του Αμβρακικού η ορμόνη λεπτίνη που συνδέεται άμεσα με τον έλεγχο του σωματικού βάρους. Οι 556 πρωτεΐνες που εκφράζονται αποκλειστικά στη σαρδέλα του Αμβρακικού μπορούν να αποτελέσουν στόχο για την ταυτοποίηση, την ιχνηλασιμότητα και τη μοναδικότητα του συγκεκριμένου πληθυσμού σαρδέλας.

Στη γαρίδα του Αμβρακικού απομονώθηκαν 347 πρωτεΐνες από τις οποίες οι 188 εκφράζονται αποκλειστικά σε αυτήν και οι 22 εξ αυτών διαθέτουν ιδιαίτερα βιολογικά χαρακτηριστικά. Μεταξύ των πολύτιμων πρωτεϊνών που εντοπίστηκαν ορισμένες σχετίζονται με την ανάπτυξη συστημάτων όπως το νευρικό σύστημα ενώ άλλες διαθέτουν αντιοξειδωτικές, αντιγηραντικές, αγγειοδιασταλτικές, νευροδιαβιβαστικές και ανοσοενισχυτικές ιδιότητες. Επίσης η γαρίδα Αμβρακικού αποδείχθηκε ότι περιέχει ινσουλίνη (είναι η πρώτη τέτοια αναφορά παγκοσμίως) η οποία συνδέεται άμεσα με τον μεταβολισμό αλλά και πρωτεΐνες που σχετίζονται με την ενεργοποίηση και την καλή λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.

Πλούσια σε πρωτεϊνικό περιεχόμενο αποδείχθηκε και η κουτσομούρα του Αμβρακικού στην οποία εντοπίστηκαν και ταυτοποιήθηκαν 575 πρωτεΐνες αλλά και πολλά ω-3 λιπαρά οξέα (περισσότερα από τα άλλα δύο είδη). Δεν κατέστη δυνατή η διάκριση του πληθυσμού του Αμβρακικού από τους πληθυσμούς σε Καλλονή και Ιόνιο, ωστόσο τονίστηκε πως μεταξύ των πρωτεϊνών της κουτσομούρας Αμβρακικού υπάρχουν κάποιες που εμπλέκονται στη λειτουργία του νευρικού συστήματος, στην ομαλή κυτταρική διαίρεση κατά την ανάπτυξη, στην ενεργοποίηση και την καλή λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Εντοπίστηκαν επίσης πρωτεΐνες που διαθέτουν αντιβακτηριδιακή και αντι-ιική δράση καθώς και αντικαρκινική δράση σε ό,τι αφορά το γαστρεντερικό σύστημα.