Danskernes livsstil har ændret sig markant i de seneste 50 år. Flere er blevet mindre fysisk aktive, og samtidig er kostvanerne ændret i takt med, at udvalget og tilgængeligheden af fødevarer er blevet stadigt større. Dette har resulteret i, at forekomsten af visse sygdomme med relation til kosten, såsom fedme, diabetes (type 2), osteoporose, jernmangel, gastro-intestinale sygdomme og fødevareallergier, er steget væsentligt, mens sygdomme som cancer og hjertekarsygdom ikke er faldet i samme takt som i vore nabolande.
Mange af disse sygdomme er ikke forårsaget af enkelte fødevarer, men afspejler i højere grad en udbredt fejlernæring, hvor energiindtaget væsentligt overstiger det, der kan forbrændes gennem kroppens basale energiomsætning plus den fysiske aktivitet, og hvor indtaget af visse næringsstoffer, som f.eks. jod, folat, jern, calcium og vitamin D og af visse kostkomponenter, især fisk, frugt, grønt og grove kornprodukter, herunder n-3 fedtstoffer, naturlige antioxidanter og kostfibre mm., hos visse befolkningsgrupper er mindre end anbefalet.
Det kræver en ny tilgang til forebyggelses- og behandlingskomplekset at reducere forekomsten af livsstilsbetingede sygdomme. Dette vil forudsætte en langt mere intens og anderledes forebyggende indsats på området i fremtiden, hvor funktionelle fødevarer forventes at blive et af værktøjerne. Funktionelle fødevarer, som er fødevarer med særlige sundhedsfremmende eller sygdomsforebyggende effekter, skal ikke erstatte en sund og almindelig kost kombineret med fysisk aktivitet, men være et supplement hertil.
Funktionelle fødevarer kan således potentielt bidrage til forebyggelse af sygdomme og give en sundere befolkning. Den forebyggende indsats skal både omfatte en intensiv og målrettet forebyggelsesrelateret ernæringsforskning, der afsøger sammenhængene mellem kosten som helhed, kostens enkeltkomponenter, genetisk prædisposition og kostrelateret sygdom og en omfattende innovativ fødevareteknologisk forskning, som indbefatter anvendelse af viden om kostkomponenters sundhedsfremmende effekter samt avancerede biologiske og teknologiske principper i udviklingen af nye fødevarer og fødevareprocesser.
Afgrænsningen mellem fødevarer og forebyggende medicin vil med tiden sandsynligvis blive mere udflydende. Dette er dog ikke en ny tankegang. Hippocrates – en af medicinens forfædre udtalte allerede for 2500 år siden: ”Lad maden være din medicin og medicinen være din mad”.
For at kunne forebygge sygdomme og forbedre befolkningens generelle sundhedstilstand gennem kosten er det nødvendigt at identificere og kvantificere kostens aktive komponenter og at kunne måle den biologiske respons ved indtagelse. Det er tillige vigtigt at karakterisere interaktionerne mellem forskellige påvirkninger.
Den biologiske respons kan iagttages via ændringer i molekyler, celler eller hele organismen og er således en slags biologisk svar på en påvirkning.
Et vigtigt krav, og en af de væsentligste udfordringer i den fremtidige bioteknologiske fødevareforskning er at anvende denne nye viden om sammenhænge mellem kost og sundhed til at udvikle og producere nye sundhedsfremmende fødevarer. Forskning i anvendelsen af principper baseret på bioteknologi til fremstilling af eksisterende og nye levnedsmiddelingredienser samt i udviklingen af nye oparbejdningsprocesser er derfor helt essentielle i Danmarks fremtidige fødevareforskning. Herunder er det vigtigt at anlægge en molekylær, biokemisk og biologisk vinkel med henblik på at karakterisere sundhedsfremmende komponenters skæbne under oparbejdning og opbevaring, samt at forstå molekylære omdannelser i fødevarer og -ingredienser, som har betydning for fødevarers sundhedsfremmende effekter og øvrige produktkvalitet.
Nutrigenomics2 er et nyt forskningsområde inden for kost-gen interaktioner, som er opstået som følge af et øget fokus på molekylærbiologi og genetik inden for ernæringsforskningen. Ved nutrigenomics forstås analyse af genetisk/biokemiske responsmønstre, primært genaktivitet, i relation til påvirkning af forskellige kostkomponenter og -molekyler.
Det forventes, at kendskabet til samspillet mellem kosten og vore gener i fremtiden kan bidrage til en langt dybere forståelse af ernæringskomponenters betydning for befolkningens sygdoms- og sundhedstilstand på baggrund af den genetiske variation imellem individerne. Visionen er, at fremtidens kostanbefalinger ikke alene indbefatter generelle anbefalinger, som generelt kan mindske risikoen for sygdomme og fejlernæring, men at anbefalingerne kan videreudvikles til individuelle kostanbefalinger, som medfører en væsentligt nedsat risiko for sygdom samtidig med øget velvære.
Endnu vides der ikke tilstrækkeligt om effekterne af potentielt bioaktive kostkomponenter og om samspillet mellem kost, genetik og sundhed til at målrette udviklingen af funktionelle fødevarer til humane genetiske responsmønstre. I denne sammenhæng er det afgørende at kunne kvantificere mængden af bioaktive komponenter i råvarer og at forstå disses biologi, og den underliggende genetiske styring heraf. Nutrigenomics omfatter derfor komplementære studier af mennesker, dyr og planter.
Analyse af genom, transcriptom, proteom og metabolom mønstre indbefatter evaluering af en ny generation af biomarkører, der giver mulighed for at opnå et udtryk for en given biologisk tilstand, herunder de forhold, der har ført til tilstanden og de konsekvenser, det kan få for organismen. Traditionelle biomarkører karakteriserer normalt kun enkelte forhold ved tilstanden, f.eks. forhøjet kolesterol, mens de nye bioteknologiske analyser kan bestå af 10.000 eller flere informationer, der måles samtidig. Til trods for at disse informationer ikke kan fortolkes enkeltvis, kan der skabes et vidensgrundlag, som kan identificere sammenhænge mellem disse komplicerede mønstre og risiko for bestemte sygdomme og kostrelaterede reaktioner, herunder fødevareallergiske reaktioner.
Der er et fælles behov fra både den medicinske forskning og den nye ernæringsforskning for at identificere pålidelige biomarkører, som specifikt kan forbindes til de elementer i kosten, der er af betydning i forebyggelsen af de sygdomme, som er relateret til kostindtag, livsstil og miljø. Gennem evalueringen af disse nye biomarkørers responsmønstre vil man i fremtiden kunne udvælge eller udvikle bedre råvarer og fremstille bedre, sammensatte fødevareprodukter med højt indhold af netop disse sundhedsfremmende elementer. I forbindelse med oparbejdede og/eller industrielt fremstillede fødevarer, kan man derudover anvende denne viden til at sikre et højt niveau af ønskede komponenter og/eller udvikle de bedst egnede ingredienser med en dokumenteret sundhedsvirkning.
Bioteknologi vil i fødevareproduktionen kunne erstatte stadigt flere fysisk-kemiske procestrin med biologisk baserede for at opnå større præcision og skånsomhed i oparbejdningen, fjerne miljøbelastende trin og tilsætninger og for at indbygge øgede niveauer af sundhedsfremmende stoffer i fødevarerne. En stor del af de innovative tiltag, som således bør finde sted i den moderne, forbrugervenlige levnedsmiddel- og ingrediensproduktion, forventes at hvile på udvikling af specifikke molekylære modifikationer af særlige komponenter, og på udnyttelse af bioteknologiske metoder, enzymer og mikroorganismer, til at facilitere de unikke omdannelser.
Anvendelse af bioteknologiske principper i udviklingen af sundere og funktionelle fødevarer og til skræddersyet design af sundhedsfremmende fødevarekomponenter er allerede i gang. Eksempler herpå er brugen af særligt udvalgte mikroorganismer i nye mejeriprodukter og brug af enzymatisk katalyse til modifikation af fedtstoffer til erstatning af den traditionelle hærdningsproces for at undgå transfedtsyrer, samt fremavl af den danske gris, hvor fedtindholdet er reduceret med ca. en tredjedel. Parallelt hermed kan man også forstille sig fremavl af fisk med specielt højt indhold af n-3 fedtsyrer.
Det er påtrængende at styrke forskningen inden for anvendt bioteknologisk fødevareforskning for at Danmark også i fremtiden skal spille en vigtig og forhåbentlig ledende rolle i den moderne fødevareindustri. Et vigtigt område, der bør satses på i en fremadrettet dansk forskningsstrategi på området er anvendelsen af bioteknologiske principper til at fremme dannelsen af sundhedsfremmende komponenter, promovere ønskede omdannelser i råvarer eller under forarbejdning, og ikke mindst til at udtrække, producere og/eller skræddersy forskellige typer funktionelle fødevareingredienser med særlige sundhedsfremmende egenskaber.
Det anses således som en vigtig forudsætning for fremtidens innovative udvikling af sundere fødevarer, at der tilvejebringes en detaljeret forståelse på molekylært niveau af fødevarernes sundhedsfremmende komponenters forekomst og skæbne under forarbejdning. Desuden kræver udnyttelsen af biologiske principper, som enzymer og mikroorganismer i den rationelle produktion af sundhedsfremmende fødevarer og fødevareingredienser, en dyb indsigt i forskellige omdannelser og komplekse interaktioner under forarbejdning af fødevarer.
Der er behov for at styrke vidensgrundlaget, så der opnås mere viden om de funktioner, der ønskes indarbejdet i vore fødevarer. Det kræver en ny tilgang til dokumentation af sundhed såvel som sikkerhed, og international enighed om, hvordan den kan og bør dokumenteres. Dette arbejde er langt fremskredent i en række ILSI-koordinerede3 EU-projekter, der danner grundlag for nye lovgivningsmæssige tiltag på områder såsom funktionelle fødevarer og sundhedsanprisning. Der vil blive stillet store krav til dokumentation af effekt og sikkerhed af sundhedsfremmende fødevarer, og dette betyder, at der i højere grad skal arbejdes med de samlede helbredseffekter. Netop her giver bioteknologien en række nye analytiske redskaber, som kan bidrage afgørende og give en unik mulighed for at producere dokumenteret sundere fødevarer.
Den globale konkurrenceevne inden for nutrigenomics er afhængig af mulighederne for løbende at inddrage resultater fra den nyeste bioteknologiske forskning, herunder genteknologisk forskning, til at skabe det vidensfundament, som skal til for fortsatte forbedringer i produktionseffektiviteten og inden for produktinnovationen.
Ny bioteknologisk forskning på området forventes at føre til produktinnovationer inden for f.eks. probiotiske kulturer og prebiotiske stoffer til regulering af tarmfloraen hos mennesker, hvilket vil få stor betydning for forebyggende sygdomsbekæmpelse (bl.a. allergi) og fødevaresikkerhed. Tilsvarende forventes mikrobiel eller plantebaseret bioteknologisk produktion af enzymer og bioaktive stoffer at føre til nye fedme- og sygdomsforebyggende produkter, og helt nye muligheder for at sikre en præcis stofskifteregulering (næringsomdannelse og -effektivitet) med stor indflydelse på forebyggelse af livsstilssygdomme. Hertil kommer, at en lang række fødevareingredienser, som i dag overvejende fremstilles via kemisk procesteknologi, fremover vil kunne fremstilles vha. mere bæredygtige mikrobielle processer eller i planter. Dette vil kunne inkludere specifikke sundhedsfremmende komponenter, som f.eks. særlige kostfibre, fedtstoftyper, peptider og antioxidanter.