Kauran ja härkäpavun jalostus vauhtiin uusilla genomisilla teknologioilla

Luonnonvarakeskuksen (Luke) ja elintarvikeyritysten uudessa tutkimushankkeessa tunnistetaan eri kasvien lajikekohtaisia ominaisuuksia ja selvitetään niiden soveltuvuutta eri ruokatuotteiden raaka-aineena. Tavoitteena on kehittää kasvilajikkeiden ominaisuuksia uusilla genomisilla jalostusteknologioilla. Elintarviketeollisuuden tarpeisiin räätälöidyt lajikkeet voivat tuoda suomalaisille yrityksille myös kilpailuetua.

Kasvipohjaisten elintarvikkeiden kysyntä on kasvussa globaalisti. Myös tuoreissa kansallisissa ravitsemussuosituksissa kehotetaan lisäämään kasvisten ja kasvipohjaisten tuotteiden määrää lautasella.

Luonnonvarakeskuksen koordinoima hanke edistää kasvipohjaisten elintarvikkeiden tuotekehitystä raaka-aineiden ominaisuuksia parantamalla. Tutkimus on osa Valion Food 2.0 Veturi -kokonaisuutta, ja sitä rahoittavat Business Finland, kasvinjalostus- ja elintarvikealan yritykset, MTK ja Luonnonvarakeskus.  

Kasvipohjaisten elintarvikkeiden tuotekehitys lähtee raaka-aineista, ja tällä hetkellä esimerkiksi kauratuotteissa käytetään monen lajikkeen seoksia. Eri kasvilajikkeet ovat ominaisuuksiltaan erilaisia ja niiden osuudet tuotannossa vaihtelevat, jolloin raaka-aineen laatu on epätasaista ja sen käyttäytyminen teollisissa prosesseissa vaikeasta ennakoitavaa.

– Käytämme nykyään kasviraaka-ainetta paljon monipuolisemmin kuin aikaisemmin, jolloin sen laadulle on uudenlaisia vaatimuksia. Yksi ja sama lajike ei taivu erilaisiin kasvipohjaisiin tuotteisiin, ja on eri asia tehdä esimerkiksi kasvipohjaisia jogurtteja, kaurapuuroa tai vaikka nyhtökauraa, hankekoordinaattori Sirja Viitala Lukesta kertoo.  

Uusiin prosesseihin ja tuoteideoihin tähtäävää tutkimusta tehdään yhdessä kasvinjalostajien ja elintarvikeketjun toimijoiden kanssa.

– Tässä hankkeessa toteutuu hienosti eri toimijoiden yhteistyö, jossa vaativalle vientimarkkinalle tähdätään voimat ja osaaminen yhdistämällä. Näimme tutkimuksen, elintarvikealan toimijoiden ja valtion välisen yhteistyön kriittisenä jo Ruokatoivo-julkaisussamme selvittäessämme viennin kasvumahdollisuuksia, toteaa johtaja Anu Kaukovirta Lukesta.   

Uudet teknologiat tukevat ruokamurrosta 

Tutkimuksessa keskitytään kauraan ja härkäpapuun. Laadun ja elintarviketuotekohtaisen soveltuvuuden lisäksi jalostuksella voidaan vaikuttaa esimerkiksi makuun. Jalostusta varten kehitetään uusia teknologioita, kuten genomitietoa hyödyntävää genomivalintaa ja geenieditointia. 

Uudet genomipohjaiset jalostusmenetelmät lyhentävät jalostukseen kuluvaa aikaa ja kustannuksia sekä mahdollistavat tiettyyn käyttötarkoitukseen räätälöityjen lajikkeiden nopeamman kehittämisen. 

– Näiden menetelmien etu on nopeus ja tarkkuus verrattuna tavanomaiseen valintajalostukseen, jossa aikaikkuna voi olla jopa 10–15 vuotta. Geenieditointi on taas lupaava uusi geenitekniikka, jollavoimme tehdä täsmäjalostusta eli vaikuttaa tarkasti valikoituihin ominaisuuksiin, Viitala kertoo.  

Laadukas, eri tuotteisiin sopiva raaka-aine ja sen parempi hallittavuus teollisissa prosesseissa voivat tuoda Suomelle myös kilpailuetua elintarvikemarkkinoilla niin kotimaassa kuin ulkomailla. Kasvuvaraa on esimerkiksi viennissä. Vuonna 2023 Suomesta vietiin kauraa ulkomaille lähes 450 miljoonaa kiloa. Jatkossa raaka-aineen sijasta voitaisiin viedä pitkälle jalostettuja tuotteita.  

Functionality and quality-enhanced faba beans and oats for the food industry (FABulOATS) – hankkeen yhteistyökumppaneita ja rahoittajia ovat kasvinjalostusyritys Boreal Kasvinjalostus Oy ja elintarvikeyritykset Valio Oy, Fazer, Viking Malt Oy, Ravintoraisio Oy ja Vaasan Oy sekä Maa- ja metsätaloustuottajain Keskusliitto MTK.  

Uudet genomiset jalostusteknologiat 

Genomivalinta ja geenieditointi ovat uusia jalostusmenetelmiä, jotka mahdollistavat jalostustavoitteiden nopeamman saavuttamisen. Genomivalinnassa hyödynnetään DNA-tietoa ja kehittyneitä laskenta-algoritmeja, joiden avulla voidaan ennustaa yksilöiden geneettistä arvoa ja tunnistaa ne, joilla on toivottuja ominaisuuksia. Menetelmä nopeuttaa ja tarkentaa jalostusta ja vähentää sen kustannuksia. Genomivalinnassa ei ole kyse geenimuuntelusta eli perimää ei muuteta geeniteknologialla.  

Geenieditointimenetelmät, kuten CRISPR/Cas9-geenisakset, edustavat uuden sukupolven geeniteknologiaa, jonka avulla voidaan tarkasti muokata kasvien hyödyllisiä ominaisuuksia muuttamalla yksittäisiä tai muutamia geenejä. Tällä hetkellä näitä teknologioita sovelletaan muuntogeenisten organismien sääntelyn alaisuudessa, mikä edellyttää tiukkoja lupamenettelyjä. EU:ssa harkitaan parhaillaan sääntelyn muutoksia, jotka voisivat mahdollistaa osan geenieditoiduista kasveista rinnastamisen tavanomaisin jalostusmenetelmin tuotettuihin kasveihin.