Eiwitfibril

Aanpassen van de functionaliteit van voedseleiwitten door rationeel ontwerp van fibrillaire structuren

Waarom dit project?

Bij veel voedingsmiddelen zoals brood, gebak, jam en sauzen spelen eiwitten een belangrijke rol bij de vorming van de juiste textuur, smaak en uitstraling. Veel soorten dierlijke eiwitten, zoals bijvoorbeeld die van eieren, hebben goede eigenschappen als het gaat om het maken van schuimen, emulsies of gels. Echter, gezien de groeiende vraag naar duurzamere voedselsystemen van hoge kwaliteit, zou een beter inzicht in het gedrag van deze bestanddelen hun gedeeltelijke of volledige vervanging door een duurzamere bron, zoals bijvoorbeeld van groenten, kunnen bevorderen. De structuur van deze eiwitten is uitermate belangrijk in de bepaling van hun functionaliteit. Structureel kunnen bepaalde eiwitten de vorm aannemen van zogenaamde amyloïde fibrillen, maar tot nu toe is weinig gekend over de vorming en functionaliteit van deze amyloïde fibrillen. 

Onderzoeksaanpak

Profibfun is een collectief, fundamenteel onderzoeksproject (type SBO) waar onderzocht wordt hoe eiwitten in een voedingsmatrix amyloïde fibrillen vormen. Er zal worden gekeken hoe deze eiwitstructuren eruit zien, hoe en onder welke omstandigheden ze worden gevormd, waarom ze zich gedragen zoals ze zich gedragen in verschillende voedselsystemen en hoe hun functionaliteit mogelijk kan worden nagebootst. En wat de impact van deze structuren is op de menselijke gezondheid.

Meer concreet zal dit project focussen op: 

  • Het ontwerp van functionele proteïnefibrillen afkomstig van ei- en graanproteïnen. Hierbij wordt de impact van procescondities op de vorming van amyloidfibrillen onderzocht. Speciale aandacht gaat naar het identificeren van kernregio's in deze amyloidfibrillen en hun aggregatie. Deze kennis vormt de basis voor het succesvol sturen van fibrilvorming bij proteïnen. 
  • De evaluatie van de techno-functionele eigenschappen van fibrillaire proteïneaggregaten. 
  • Onderzoek naar de vorming, het voorkomen, en het belang van amyloidfibrillen in voedingssystemen. Om dit te onderzoeken wordt de complexiteit van modelsystemen verhoogt door toevoeging van andere levensmiddelenconstituenten of door het gebruik van mengsels van proteïnen van verschillende oorsprong. 
  • Onderzoek naar de verteerbaarheid, opname en bioactiviteit van amyloidfibrillen uit voeding via 'in vitro' systemen. 

Doelgroep en verwachte resultaten

Het project is gericht naar voedingsbedrijven en ingrediëntenleveranciers die interesse hebben in de functionaliteit van eiwitstructuren. 

Profibfun zal een kennisplatform opbouwen dat toelaat om fibrillaire proteïneaggregaten te ontwerpen met functionele eigenschappen die de kwaliteit en/of de verwerking van levensmiddelensystemen verbeteren, en tegelijkertijd een neutrale of positieve impact op de gezondheid hebben. Daarbij zouden technologieën kunnen worden ontwikkeld die de functionele eigenschappen van eiwitten verbeteren, die zouden kunnen helpen bij de overgang naar het gebruik van meer plantaardige en alternatieve eiwitbronnen en de niveaus van dierlijke eiwitten in voedselsystemen kunnen verminderen door hun gedeeltelijke of volledige vervanging door eiwitten van andere oorsprong.

Projectpartners

Dit project brengt een multidisciplinair onderzoeksconsortium bij elkaar met complementaire expertise uit de KU Leuven en de UGent, onder leiding van Prof. Jan Delcour (projectcoördinator), Prof. Joost Schymkowitz, Prof. Frederic Rousseau, dr. Sebastien Carpentier, Prof. Paul Van der Meeren, Prof. Paula Moldenaers en Prof. John Van Camp.  De verantwoordelijke valorisatiemanagers zijn dr. Kristof Brijs (LFORCE) en dr. Sofie Verdoodt (Food2Know). 

KU Leuven
Universiteit Gent