Teikiamas PĮP susijęs su HORIZON-CL6-2024-FARM2FORK-01-2 paraiška „COMPREHENSIVE INVESTIGATION AND OPTIMIZATION OF SAPONINS AND OTHER ANTINUTRIENTS IN PULSE-BASED FOODS FOR ENHANCED NUTRITION, SAFETY, AND CONSUMER SATISFACTION“ (SaponinOptiPro, Proposal ID 101182074), apimančia maisto švaistymą ir šalutinių produktų nepakankamą panaudojimą, antinutrientų buvimą žaliavose ir produktuose, mažinantį maistinių medžiagų įsisavinimą, maisto saugos ir kokybės užtikrinimo trūkumą, augalinės kilmės mėsos pakaitalų poreikį, technologinių sprendimų trūkumą inovatyviam žaliavų perdirbimui bei produktų poveikio vartotojui ir aplinkai tyrimų stoką. Pastaraisiais metais augalinės kilmės maisto produktai tampa vis populiaresni, o jų vaidmuo formuojant sveiką mitybą nuolat auga. Tačiau kartu kyla naujų iššūkių dėl žaliavų kokybės, maistinių medžiagų biologinio prieinamumo ir saugos. Šiuolaikinė maisto pramonė susiduria su keliais esminiais iššūkiais: maisto švaistymu ir šalutinių produktų nepakankamu panaudojimu, antimaistinių medžiagų (antinutrientų) buvimu žaliavose, trūkumais maisto saugos ir kokybės vertinime, technologinių sprendimų stoka bei ribotomis galimybėmis tirti produktų poveikį žmogaus sveikatai. Augalai natūraliai turi įvairių cheminių junginių – saponinų, vicino ir convicino, fitinės rūgšties, taninų, fenolinių junginių bei tripsino inhibitorių (Samtiya et al., 2020). Šie junginiai gali veikti kaip antimaistinės medžiagos, kurios, nors ir gali turėti teigiamą poveikį mažomis dozėmis, didesniais kiekiais mažina maistinių medžiagų pasisavinimą ir gali neigiamai veikti žmogaus sveikatą. Be to, naujos tvarios technologijos kartais ne pašalina, o koncentruoja antinutrientus (Alcorta et al., 2021). Todėl būtina vykdyti mokslinius tyrimus, siekiant optimizuoti augalinių žaliavų perdirbimo procesus ir pagerinti jų mitybinę vertę. Įvairūs terminiai ir neterminiai apdorojimo metodai, įskaitant fermentaciją ir fizines technologijas, buvo sukurti siekiant sumažinti antinutrientų kiekį (Abd Rahim et al., 2023). Fermentacija naudojant specifines mikroorganizmų padermes laikoma viena iš efektyviausių priemonių – ji taip pat leidžia gamintis bioaktyviems peptidams ir kitoms bioaktyvioms medžiagoms, gerinančioms produkto maistinę vertę, skonį ir funkcionalumą (Liu et al., 2019). Tačiau optimalus mikroorganizmų padermių, fermentacijos parametrų (temperatūros, pH, trukmės) optimizavimas ir poveikis vartotojams (Hati et al., 2019; Sanchez-Maldonado et al., 2011; Reinoso & Pérez, 2015) vis dar yra iššsūkiai. Mechanizmai, kuriais antinutrientai veikia organizmą, yra sudėtingi ir priklauso nuo konkrečios žaliavos rūšies bei jos apdorojimo būdo. Tyrimų stoka, ypač susijusi su biotransformacija žarnyno mikrobiotos sąlygomis ir ilgalaikiu poveikiu sveikatai (Gibson et al., 2017; Sonnenburg & Bäckhed, 2016; Wolfe et al., 2015; Hänninen et al., 2018), lemia, kad šios srities inovacijos vis dar yra ribotos. Lietuvos maisto sektoriuje šios problemos atsispindi ribotose technologinėse galimybėse: laboratorijų infrastruktūra dažnai neleidžia tiksliai įvertinti bioaktyvių ir antimaistinių junginių, o inovatyvių apdorojimo metodų (fermentacijos, pulsinių technologijų, liofilizacijos ar 3D spausdinimo) taikymas dar nėra plačiai išvystytas. Klinikiniai maisto prototipų bandymai yra brangūs ir griežtai ribojami etinių standartų, todėl retai įtraukiami į prototipų tyrimus. Projektu SveiMa siekiama šias problemas spręsti modernizuojant ir išplečiant esamą LSMU infrastruktūrą, kad būtų galima tiksliau įvertinti augalinių žaliavų, pusgaminių ir galutinių produktų sudėtį, kokybę ir saugą. Įsigyjama įranga – chromatografas (UHPLC sistema), ir CAMAG plokštelinės chromatografijos vaizdo analizės TLC sistema, spektrofotometras – leis tirti žaliavų saugą ir atlikti biologiškai aktyvių ir antimaistinių medžiagų analizę. Šių prietaisų pirkimas yra strategiškai pagrįstas, nes jie sudaro integruotą analizės sistemą. CAMAG vaizdo dokumentavimo sistema suteikia galimybę greitai ir ekonomiškai atlikti atrankinius tyrimus, identifikuoti medžiagas pagal jų vizualines savybes, o UHPLC sistema užtikrina tikslią kiekybinę analizę, leidžiančią nustatyti medžiagų koncentracijas net ir sudėtingose maisto matricose. Šis derinys leidžia optimizuoti laboratorinius procesus: TLC metodas naudojamas kaip pirminis atrankos etapas, padedantis identifikuoti mėginius, kuriuos verta detaliai tirti UHPLC metodu. Tokia analizės seka taupo laiką ir išteklius. Inovatyvios technologijos - pulsinė šviesos sistema, tikslinė fermentacija, pasitelkiant LSMU Maisto saugos ir kokybės katedroje sukauptą probiotinių antimikrobinių pienarūgščių bakterijų kultūrų kolekciją, leis mažinti antinutrientų kiekį, gerinti produktų maistinę vertę ir saugą bei prailginti jų galiojimo laiką. Liofilizatorius leis ruošti didesnius mikroorganizmų padermių kiekius (gaminti sausus raugus) bei apdoroti žaliavas tolesniems tyrimams, 3D spausdintuvas leis formuoti inovatyvius, patogius naudoti „finger food“ tipo produktus. Projektu taip pat bus sukuriamos BSL-2 biologinių tyrimų sąlygos, leidžiančios saugiai įvertinti sukurtų prototipų poveikį žmogaus sveikatai. Taip pat projektu siekiama sukurti universalią tyrimų infrastruktūrą, kuri būtų taikoma įvairiose srityse, užtikrinant įrangos pilnavertį užimtumą: skystinis chromatografas, spektrofotometras ir CAMAG vaizdo dokumentavimo sistema bus naudojami tiek mikroorganizmų padermių savybių, tiek žaliavų bei produktų cheminės sudėties vertinimui; liofilizatorius – tiek raugų, tiek žaliavų džiovinimui; 3D spausdintuvas – inovatyvių prototipų gamybai tiek augalinių produktų, tiek kitų maisto produktų grupėse. Jei projektas nebūtų įgyvendintas, išliktų ribotos galimybės vykdyti tarpdisciplininius tyrimus, trūktų tikslių kiekybinių duomenų apie antinutrientų transformaciją, mažėtų galimybė produktų gamybai naudoti daugiau ir įvairesnių, mažai iki šiol tyrinėtų šalutinių agroindustrinių produktų. Neišplėstume galimybių kurti pridėtinės vertės, sveikatai palankius augalinius produktus, panaudojant naujas technologijas ir retai naudojamas bei mažai tyrinėtas šalutines maisto žaliavas. Dėl žaliavų ir maisto sudėties ir kokybės tyrimų brangumo ir apėmingumo, turėtume mažiau galimybių optimizuoti fermentacijos procesus (generuojamas didelis tirtinų mėginių kiekis), plėtoti tvarius technologinius sprendimus. Projektas tiesiogiai prisidės prie darnaus vystymosi principų įgyvendinimo – bus mažinamas maisto švaistymas, efektyviai naudojamos žaliavos ir įranga, kuriami sveikatai palankūs, aplinkai draugiški produktai. Pagal Europos Sąjungos Baltijos jūros regiono strategiją (ES BJRS), projektas prisideda prie tikslo „padidinti gerovę“ – skatinamos inovacijos, sveikatai palankių produktų kūrimas, mokslinių tyrimų stiprinimas ir tvaraus verslumo plėtra. Įsigyta įranga bus integruota į LSMU mokslo laboratorijų infrastruktūrą, kuri jau turi sukauptą patirtį vykdant panašaus pobūdžio projektus. Tai leis išplėsti vykdomų tyrimų diapazoną, taikyti inovatyvius maisto saugą užtikrinančius metodus bei sustiprinti LSMU pozicijas tarp Europos Sąjungos partnerių. Modernizuota infrastruktūra suteiks galimybę rengti konkurencingesnes tarptautines projektų paraiškas, didinant LSMU indėlį ir projekto biudžeto dalį.