Maatalouden proteiinintuotannon ympäristövaikutuksia voi olla mahdollista lieventää soluviljelyn avulla
Helsingin yliopiston tutkimuksessa osoitettiin, että solupohjaisten maataloustuotteiden avulla maatalouden proteiinituotannon ympäristövaikutuksia voidaan pienentää nykyisestä.

Elintarviketuotantoon liittyvät haitalliset ympäristövaikutukset eivät ole koskaan olleet näin merkittäviä ihmiskunnan historiassa.

Msc Natasha Järviö maatalous-metsätieteellisestä tiedekunnasta tutki väitöskirjatyössään solupohjaisten maataloustuotteiden mahdollisuuksia vähentää proteiinintuotantoon liittyviä ympäristövaikutuksia. Järviö osoitti, että erottamalla proteiinituotanto maatalousmaasta voidaan tuotannon ympäristövaikutuksia lieventää, vain vähäisin kompromissein, bioreaktoreissa kasvatettavien mikrobien avulla.

Vertailemalla solupohjaisten proteiinien ympäristövaikutuksia perinteisten maatalous- ja vesiviljelyjärjestelmien ympäristövaikutuksiin Järviö osoitti, että ympäristövaikutusten potentiaaliset vähennykset olivat suurimmat silloin, kun niillä korvattiin eläinperäisiä proteiinilähteitä, joista huomattavimmat ovat naudanliha ja äyriäiset.

Järviö keskittyi väitöstutkimuksessaan kahteen soluviljelystä saatavaan proteiinilähteeseen: vetyä hapettavien bakteerien avulla tuotettuun mikrobiproteiiniin ja Trichodora reesei -sienen avulla tuotettuun ovalbumiiniin.

Mikrobiproteiini on niin sanottu solutuote, kun taas ovalbumiini on esimerkki asellulaarisesta eli soluttomasta tuotteesta. Ero on siinä, että solutuotteet sisältävät eläviä tai kerran eläviä soluja, kun taas asellulaariset tuotteet eivät sisällä niitä. Molempia tuotteita voidaan periaatteessa käyttää sekä ihmisravinnoksi että rehun valkuaisaineena. Ovalbumiinin päätavoitteena on kuitenkin korvata kananmunan valkuaisjauhe, josta yli 50 prosenttia on ovalbumiinia.

Tiedekulman Tulevaisuuden ruoka -keskustelussa 28.11. klo 17 keskustellaan maailman ruokajärjestelmän uudistamisesta. Mi­ten ruo­ka­krii­si rat­kais­taan? Mitä syöm­me tu­le­vai­suu­des­sa ja kuin­ka ruo­kam­me tuo­te­taan?

Maatalousmaan tarve vähenee

– Suurin hyöty, joka saadaan korvaamalla nykyiset valkuaislähteet mikrobiproteiinilla ja ovalbumiinilla, on valkuaisaineiden tuotantoon tarvittavan maankäytön vähentäminen, sanoo Järviö.

Järviön mukaan mikrobiproteiinin ja ovalbumiinin tuottamiseen tarvittava maa-ala oli vain 0,1-1,3 prosenttia naudanlihakarjan tarvitsemasta maasta. Mikrobiproteiinin tuotannon lisähyöty on täydellinen riippumattomuus maatalousmaasta.

– Tämä tarkoittaa, että mikrobiproteiinia voidaan periaatteessa tuottaa missä tahansa päin maailmaa - jopa aavikkoalueilla, jotka eivät muuten sovellu elintarviketuotantoon, Järviö toteaa.

Tuotantomaan tarpeen väheneminen tarkoittaa, että esimerkiksi metsityshankkeisiin voitaisiin käyttää enemmän maata, kun solukkopohjaiset maataloustuotteet korvaavat perinteisten maatalous- ja vesiviljelyjärjestelmien proteiinilähteet. Tämä ei ainoastaan palauttaisi ekosysteemejä, vaan auttaisi myös hillitsemään ilmastonmuutosta.

Väitös

Msc Natasha Järviö väitteli 8.11.2022 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta: "The planet we eat - Comparing environmental impacts of protein-rich food and feed ingredients from cellular agriculture, agriculture and aquaculture".

 

Mikrobiproteiinin ympäristövaikutukset ovat ovalbumiini-tuotantoon verrattuna pienemmät

Järviö havaitsi lisäksi, että mikrobiproteiinin ympäristövaikutukset ovat ovalbumiini-tuotantoon verrattuna pienemmät, mikä selittyy lähinnä ovalbumiinin riippuvuudella maatalouden tuotantopanoksista. Jopa 94 prosenttia ovalbumiinin tuotannon ympäristövaikutuksista liittyi maataloudesta peräisin olevan glukoosin käyttöön.

Mikrobiproteiinin osalta ympäristövaikutukset johtuivat pääasiassa sähkön käytöstä. Tämä sähkön osuus on ristiriidassa maatalous- ja vesiviljelysektorin aiheuttamien ympäristövaikutusten kanssa, jotka liittyvät pääasiassa metsäkadosta ja maatalouden tuotantoprosesseista, kuten suolistokäymisestä ja lannoitteiden käytöstä, aiheutuviin päästöihin.

Solumaisten maataloustuotteiden ympäristövaikutuksia voitaisiin edelleen vähentää käyttämällä uusiutuvia tai vähähiilisiä energialähteitä. Vaihtoehtoiset glukoosilähteet, kuten maatalouden sivuvirroista saatava glukoosi, voisivat Järviön mukaan mahdollisesti vähentää edelleen ovalbumiinin ympäristövaikutuksia.