Vegetarische kaas: Technieken

Wat doet chymosine?

Een belangrijke stap bij het bereiden van kaas is het stremmen, of indikken, van de melk. Hiervoor wordt een speciaal eiwit, het enzym chymosine, gebruikt. Chymosine zorgt ervoor dat de melk gedeeltelijk wordt omgezet in een gelei-achtige, vaste stof. Traditioneel wordt chymosine gewonnen uit kalvermagen.

Chymosine uit de magen van jong geslachte kalveren heeft de beste kwaliteit, maar is niet altijd goed verkrijgbaar. In Nederland, waar veel kalveren worden geslacht, is voldoende chymosine beschikbaar, maar in veel andere landen niet. Daarnaast hebben veel vegetariërs er moeite mee dat dierlijke producten worden gebruikt voor de bereiding van kaas. Er is daarom behoefte aan een andere bron van chymosine.

Gistcellen doen het werk

Onderzoekers hebben het gen voor chymosine geïsoleerd uit het DNA van een kalf. Dit gen hebben ze aan het DNA van een gistcel toegevoegd. De gistcel maakte vanaf dat moment het eiwit aan.

Om de genetisch veranderde gistcellen te maken wordt ook gebruik gemaakt van bacteriën. Een deel van het erfelijk materiaal van bacteriën bestaat uit relatief kleine stukjes ringvormig DNA. Deze DNA ringen worden ook wel plasmiden genoemd. Bacteriën gebruiken plasmiden om onderling erfelijke informatie uit te wisselen.

Onderzoekers gebruiken plasmiden daarom als een transportmiddel om genen van de ene cel naar de andere over te brengen. Ze hebben technieken ontwikkeld om plasmiden uit bacteriën te halen, ze open te knippen en er nieuwe genen in te zetten.

Het ingebouwde gen kan vervolgens teruggezet worden in een levende cel.

Klik hier voor een schematische uitleg van de techniek.

Gistcellen delen zich snel, dus is het niet moeilijk om in korte tijd een kweekvat vol gist aan het werk te zetten dat op grote schaal chymosine maakt.

De chymosine uit het kweekvat wordt gezuiverd en verkocht aan kaasfabrikanten.

Klik hier voor een schematische uitleg van de techniek.

Kweekvat voor genetisch veranderde gistcellen.

Zoeken naar succes

Een gen in een organisme inbouwen lukt zelden in één keer. Meestal worden er tientallen en soms wel duizenden pogingen gedaan voordat de levende cel het nieuwe gen in zijn DNA opneemt. Het is dus zaak om die geslaagde poging eruit te vissen. Hiervoor is een slimme, maar ingewikkelde truc bedacht.

Bij het inbouwen van genen in bacteriën een belangrijke stap bij het genetisch veranderen van planten en dieren gebruiken onderzoekers plasmiden. Plasmiden zijn cirkelvormige stukjes DNA waarmee bacteriën van nature onderling genen uitwisselen. Onderzoekers gebruiken speciale plasmiden waar twee handige genen op zitten. Met het ene gen wordt gekeken of de bacteriën het plasmide hebben opgenomen. Het andere gen laat op zijn beurt zien of het plasmide wel het nieuwe gen bevat.