Elintarvikkeet ja terveys 2001 2004

Elintarvikkeet ja terveys 2001 2004 Teknologiaohjelmaraportti 6/2005 Loppuraportti

Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma 2001 2004 Loppuraportti Teknologiaohjelmaraportti 6/2005 Helsinki 2005

Kilpailukykyä teknologiasta Tekes tarjoaa rahoitusta ja asiantuntijapalveluja kansainvälisesti kilpailukykyisten tuotteiden ja tuotantomenetelmien kehittämiseen. Tekesillä on vuosittain käytettävissä avustuksina ja lainoina noin 400 miljoonaa euroa teknologian kehityshankkeisiin. Teknologiaohjelmien avulla maahamme luodaan uutta teknologiaosaamista yritysten, tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen yhteistyönä. Ohjelmien tavoitteena on nostaa teknologista kilpailukykyämme tulevaisuuden keskeisillä teollisuuden toimialoilla. Vuonna 2004 Tekesillä oli käynnissä noin 25 teknologiaohjelmaa. Copyright Tekes 2005. Kaikki oikeudet pidätetään. Tämä julkaisu sisältää tekijänoikeudella suojattua aineistoa, jonka tekijänoikeus kuuluu Tekesille tai kolmansille osapuolille. Aineistoa ei saa käyttää kaupallisiin tarkoituksiin. Julkaisun sisältö on tekijöiden näkemys, eikä edusta Tekesin virallista kantaa. Tekes ei vastaa mistään aineiston käytön mahdollisesti aiheuttamista vahingoista. Lainattaessa on lähde mainittava. ISSN 1239-1336 ISBN 952-457-195-1 Kansi: Oddball Graphics Oy Sisäsivut: DTPage Oy Kuvat: Promedia Studio, Matias Uusikylä Paino: Libris Oy, 2005

Esipuhe Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman (2001 2004) painopiste oli terveellisissä ja terveyttä edistävissä elintarvikkeissa. Tämän elintarvikealan sektorin markkinat kasvavat maailmanlaajuisesti vuosittain lähes 10 prosenttia. Suomalaiselle elintarviketeollisuudelle terveysvaikutteiset elintarvikkeet tarjoavatkin mahdollisuuden kansainvälistyä. Terveysvaikutteiset elintarvikkeet on hyvin haasteellinen osa elintarvikesektoria monessakin suhteessa. Markkinat ovat vasta kehittymässä ja uusien tuotteiden ja niihin sisältyvän ajatusmallin markkinoille tuominen vaatii myös kuluttajien valistamista. Teknologisesti ne vaativat usean eri tieteenalan saumatonta yhteistyötä. Lainsäädäntö ei ole aina pysynyt tällä alueella teknologisen kehityksen kelkassa, mikä puolestaan on tuonut omat haasteensa. Myös terveysvaikutteisten elintarkkeiden maun on miellytettävä kuluttajia menestyäkseen kilpailussa. Lisäksi hinta on merkittävä kilpailutekijä. Terveysvaikutteiset elintarvikkeet on potentiaalinen elintarvikesegmentti, joka tarjoaa mahdollisuuden alan kansainvälistymiseen ja vientiin. Tekesin näkökulmasta kaikki nämä tekijät ovat puoltaneet mittavan panostuksen suuntaamista alalle, jonka omat panostukset tutkimukseen ja tuotekehitykseen ovat moniin muihin aloihin verrattuna vähäisiä sekä Suomessa että muuallakin maailmassa. Tekesin tehtävänä on suunnata rahoitusta uusiin teknologioihin alueilla, joilla on merkittävää liiketaloudellista potentiaalia, mutta teknologioihin sisältyy korkea riski. Näillä alueille Tekes on mukana jakamassa yrityksen riskiä. Toisaalta Tekesin rahoituksen tulee myös kannustaa yrityksiä panostamaan tutkimus- ja tuotekehitystyöhön ja sitä kautta auttaa niitä uudistumaan. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma on laajentanut terveysvaikutteisten elintarvikkeiden tutkimuksen ja kehitystyön vaatimaa osaamispohjaa sekä syventänyt eri tahojen välistä yhteistyötä. Tekesin rahoittama ensimmäinen elintarvikealalle suunnattu teknologiaohjelma Uudistuva Elintarvike (1997 2000) loi pohjan yhteistyölle, josta oli hyvä jatkaa uudessa ohjelmassa. Nämä kaksi teknologiaohjelmaa on otettu innostuneesti vastaan niin yrityksissä kuin tutkimusorganisaatioissa. Suomalainen terveysvaikutteisiin elintarvikkeisiin liittyvä osaaminen on tunnustettua myös kansainvälisesti. On ollut ilahduttavaa todeta näiden vuosien aikana erityisesti yritysprojektien haasteellisuuden kasvaminen ja erityisesti se, että Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman loputtua yritykset suunnittelevat uusia projekteja, joissa hyödynnetään julkisen tutkimuksen projektien tuloksia.

Tekes kiittää lämpimästi kaikkia ohjelman valmisteluun ja sen toteutukseen osallistuneita henkilöitä, yrityksiä ja tutkimusorganisaatioita erittäin hyvin sujuneesta yhteistyöstä. Johtoryhmälle kuuluu erityiskiitos aktiivisesta ohjelman ohjauksesta. Loppuraportin kokoamisesta lämpimät kiitokset Marjo Uusikylälle Info Plus -viestintätoimistosta sekä kaikille niille henkilöille, jotka kiireisestä aikataulusta huolimatta ovat olleet mukana raportin toteutuksessa. Helsingissä toukokuussa 2005 Teknologian kehittämiskeskus Tekes

Tiivistelmä Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman (2001 2004) merkittävimpiä tuloksia on yhteistyön ja verkottumisen syveneminen elintarvikealalla niin yritysten kuin yritysten ja tutkimusorganisaatioidenkin välillä. Eri alojen toisiaan täydentävät tutkimusryhmät ovat löytäneet toisensa. Teknologiaohjelman päätyttyä julkisen tutkimuksen projektien tulosten kaupallistamiseen tullaan kiinnittämään erityistä huomiota. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman suunnittelussa olivat mukana Tekesin lisäksi Elintarviketeollisuusliitto ry ja Sitra. Suunnitteluvaiheessa kuusi asiantuntijaryhmää visioi tulevaisuutta ja mahdollisia tutkimuskohteita. Ohjelman tarkentamiseksi järjestettiin aiehaku julkisen tutkimuksen projekteille. Aiehaun perusteella ohjelman neljäksi aihealueeksi tarkentuivat: ruoansulatuskanavan hyvinvointi kasvikomponentit terveyden edistäjinä erotusteknologiat (2001 2002) tuotteistusosaaminen. Elintarvikkeet ja terveys -ohjelman tavoitteiksi asetettiin: 1. lisätä suomalaisen tutkimuksen ja osaamisen houkuttelevuutta kansainvälisillä markkinoilla toimivien elintarvikealan yritysten kohdentaessa tukimus- ja tuotekehityspanostustaan 2. parantaa suomalaisen elintarviketeollisuuden kilpailukykyä lisäämällä kansainvälisyyttä 3. vahvistaa edelleen tutkimuslaitosten ja yritysten verkottumista Suomessa ja kansainvälisesti 4. parantaa yritysten kilpailukykyä tutkimusaktiviteettia lisäämällä ja kohdentamalla se suomalaisten yritysten vahvimmalle alueelle, terveyttä edistäviin elintarvikkeisiin 5. synnyttää uusia teknologiayrityksiä elintarvikealalle. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman kokonaisvolyymi oli noin 37 miljoonaa euroa. Tästä julkisen tutkimuksen projektien osuus oli noin 19 miljoonaa euroa, jolla rahoitettiin 29 projektia. Ohjelmaan kuuluneiden yritysprojektien kokonaisvolyymi oli yli 18 miljoonaa euroa. Ohjelmaan kuului kaikkiaan 37 yritysprojektia, joista 11 oli pk-yritysten projekteja. Ohjelma on järjestänyt aloitusseminaarin sekä vuosiseminaarit. Lisäksi on järjestetty alueellisia tilaisuuksia eri puolilla Suomea. Muiden teknologiaohjelmien kanssa on esitelty ohjelmia elintarvikealan tarpeet huomioiden. Lisäksi on järjestetty tilaisuudet lainsäädännön ja käytäntöjen ennakoinnista sekä bioalan keksintöjen suojaamisesta muiden Tekesin bioalan teknologiaohjelmien kanssa. Kansainvälisen toiminnan merkittävin yhteistyö on syntynyt Yhdysvaltain maatalousministeriöin USDA:n kanssa, mikä on johtanut ohjelman aikana sekä sen jälkeen tutkijanvaihtoihin ja yhteisiin projekteihin. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma oli menestyksekkäästi mukana Japanissa järjestetyssä Feel Finland -kampanjassa. Tekesin vaikuttavuus- ja laatuyksikkö teettää Gaia Group Oy:llä yhteisen loppuarvioinnin Elintarvikkeet ja terveys sekä Streams (Yhdyskuntien jätevirroista liiketoimintaa) -teknologiaohjelmille. Arvioinnin päätavoitteina on tuottaa tietoa markkinoiden muutoksesta kohteena olevien teknologiaohjelmien edustamilla aloilla. Lisäksi arvioinnissa selvitetään, miten ohjelmat ovat sopineet alan yhteiskunnallisiin tarpeisiin ja muutoksiin sekä alan markkinoiden ja kysynnän muutoksiin. Arvioinnin toisena tavoitteena on tuottaa tietoa siitä, miten ohjelmat ovat onnistuneet tukemaan innovaatioiden kehittämistä muuttuvassa markkinaympäristössä ja edistämään uuden liiketoiminnan syntymistä. Arvioinnin tulokset julkaistaan erillisenä arviointiraporttina syksyllä 2005.

Sisältö Esipuhe Tiivistelmä 1 Yhteenveto keskeisistä tuloksista ja tulevaisuuden suuntaviivat...1 2 Teknologiaohjelman suunnittelu ja tavoitteet...2 3 Teknologiaohjelman organisaatio, toiminta ja rahoitus... 3 3.1 Johtoryhmä...3 3.2 Ohjelman rahoitus...3 3.3 Ohjelman tapahtumia....3 3.4 Yhteistyö Tekesin muiden teknologiaohjelmien kanssa...4 3.5 Kansainvälinen toiminta...4 3.6 Ohjelman viestintä....5 4 Ohjelman arviointi...6 5 Haasteena pysyä kärjessä...7 6 Täysjyväviljan asema terveellisessä ruokavaliossa vahvistuu....9 6.1 Johdanto...9 6.2 Kauran beetaglukaani parantaa sokeritasapainoa ja veren rasva-arvoja...9 6.3 Suomi ruistutkimuksen kärjessä...10 6.4 Täysjyväviljatuotteet ehkäisevät diabetesta ja tukevat jo puhjenneen taudin hallintaa...12 6.5 Ruis ja pellava suoliston terveyden edistäjinä...14 6.6 Bioaktiivisten yhdisteiden määrää rukiissa voidaan lisätä prosessoinnilla...14 6.7 Teollisuus panostaa täysjyväviljatuotteisiin....15 7 Elintarvikkeita painonhallintaan...17 7.1 Johdanto...17 7.2 Syömiseen liittyvät tuntemukset elintarvikekehityksen tueksi....17 8 Geenitieto avuksi vähennettäessä sairastumisriskejä ravitsemuksen keinoin...20 9 Kasvit ja kasviyhdisteet terveyden edistäjinä...22 9.1 Johdanto...22 9.2 Kotimaiset marjat estävät haitallisten suolistomikrobien kasvua.. 22 9.3 Luonnonmateriaalien terveysvaikutusten prekliininen arviointi...23 9.4 Marjat voivat auttaa estämään paksusuolisyöpää....25

10 Bioaktiivisten peptidien käyttö elintarvikkeissa lisääntyy...26 10.1 Johdanto...26 10.2 Elintarvikekasvit bioaktiivisten peptidien lähteenä....26 10.3 Bioaktiivisten peptidien uudet lähteet ja kasvavat hyödyntämismahdollisuudet...27 10.4 Kuluttajat omaksuneet meijerituotteet avuksi verenpaineen hallintaan...28 11 Uusia arviointimenetelmiä tuotekehityksen tueksi...30 11.1 Johdanto...30 11.2 Kuluttajien odotukset tuotteistamisen lähtökohdaksi...30 11.3 Tunnistettavana uuden elintarviketuotteen arvo markkinoilla...31 12 Tutkimusprojektien tulokset....33 Liitteet 1 Yritysprojektit...61 2 Tieteelliset julkaisut...63 3 Opinnäytteet...77 Tekesin teknologiaohjelmaraportteja....80

1 Yhteenveto keskeisistä tuloksista ja tulevaisuuden suuntaviivat Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman merkittävimpänä ja pisimpään alan tulevaisuuteen vaikuttavana tuloksena voidaan pitää yhteistyön ja verkottumisen syvenemistä. Tämä näkyy nyt jo yritysten tutkimus- ja tuotekehitysprojektien aiempaa haasteellisempina tavoitteina ja laajentuneena tutkimusosaamisen hyödyntämisenä niissä. Ilahduttavaa on myös yritysten välisen yhteistyön lisääntyminen. Ohjelman projekteihin osallistui kaiken kaikkiaan 75 elintarvikealan yritystä. Niukkojen tutkimusresurssien hyödyntäminen on parantunut huomattavasti tutkimusryhmien välisen yhteistyön ansiosta. Osaamispohjaa ovat laajentaneet myös muun muassa tutkijanvaihdot. Lisäksi on mainittava, että julkisen tutkimuksen projekteissa on tuotettu 107 tieteellistä alkuperäisjulkaisua, 10 väitöskirjaa ja 53 muuta opinnäytetyötä. Tekesin maaliskuussa 2005 julkistetut sisältölinjaukset määrittävät seuraavien vuosien teknologiaohjelmapanostukset. Sisältölinjausten yhtenä painopistealueena on terveys ja hyvinvointi, johon terveyttä edistävät elintarvikkeet sisältyvät. Tekesin tutkimusrahoitusta suunnataan myös vastaisuudessa elintarvikealan ja sitä tukevien tutkimushankkeiden toteuttamiseksi vaikka varsinaista elintarvikeohjelmaa ei olekaan suunnitteilla. Tekes osallistuu myös Suomen Akatemian Ravitsemus, elintarvikkeet ja terveys -tutkimusohjelman valmisteluun. Tekesin teknologiaohjelmien lukumäärä on vähentynyt merkittävästi viimeisten vuosien aikana. Ohjelmat ovat nykyään suurempia kokonaisuuksia kuin aikaisemmin ja niissä on yleensä mukana usean eri toimialan yrityksiä sekä tutkimusryhmiä usealta eri alalta. Toimimalla aktiivisesti myös elintarvikeala hyötyy näistä ohjelmista, joita ovat esimerkiksi keväällä 2005 valmisteilla olevat Uudistuva liiketoiminta ja johtaminen- ja Serve Innovatiiviset palvelut -teknologiaohjelmat. Julkisen tutkimuksen projektien tulosten siirtämistä pk-yrityksiin tehostetaan pienimuotoisilla, niin kutsutuilla TUPAS-projekteilla. Elintarvikealan pk-yrityksille tämä toimintamalli on ollut vuoden käytettävissä ja siinä toteutetut projektit ovat onnistuneet hyvin. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman tutkimustulosten soveltamiseen yritysten tuotekehityksessä kiinnitetään erityistä huomiota. Tulosten kaupallistamista pyritään nopeuttamaan. Tätä varten on muun muassa avattu yrityksille suunnattu haku. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelmassa rahoitettu osio Tuotteistusosaaminen tukee samaa pyrkimystä. Elintarvikealan yhteistyötä on mahdollista jatkaa ja löytää sille myös uusia muotoja Sitran käynnistämässä Ravitsemusohjelmassa. Tekes tukee ohjelman tavoitteita ja suuntaa myös omia toimenpiteitään niiden saavuttamiseksi. 1

2 Teknologiaohjelman suunnittelu ja tavoitteet Kuluttajien kiinnostus omaan hyvinvointiin ja terveyteen kasvaa jatkuvasti. Terveysvaikutteiset elintarvikkeet vastaavat osaltaan kuluttajien tarpeisiin tällä alueella. Terveysvaikutteiset elintarvikkeet tarjoavat elintarviketeollisuudelle mahdollisuuden erikoistua ja sen myötä myös kansainvälistyä. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma suunniteltiin jatko-ohjelmaksi Tekesin rahoittamalle Uudistuva Elintarvike -teknologiaohjelmalle (1997 2000), joka oli ensimmäinen elintarvikealalle suunnattu Tekesin rahoittama ohjelma. Elintarvikkeet ja terveys -ohjelman painopistealueena olivat terveelliset ja terveysvaikutteiset elintarvikkeet. Ohjelman valmisteluun osallistuivat Tekesin lisäksi Elintarviketeollisuusliitto ry ja Sitra. Suunnitteluvaiheessa kuusi asiantuntijatyöryhmää visioi tulevaisuutta ja mahdollisia tutkimuskohteita. Asiantuntijatyöryhmissä oli lääketieteen, elintarviketieteiden ja teollisuuden edustajia. Lisäksi järjestettiin avoin suunnitteluseminaari, johon osallistui noin kolmesataa alalla toimivaa henkilöä. Ohjelman eri aihealueisiin kohdistuvan kiinnostuksen arvioimiseksi ja myös ohjelman tarkentamiseksi järjestettiin aiehaku julkisen tutkimuksen projekteille. Aiehakuun saatiin 120 hakemusta, joista 50:stä pyydettiin varsinaiset hakemukset. Näistä rahoitettiin ohjelman käynnistyessä 24 julkisen tutkimuksen projektia. Ohjelman neljäksi aihealueeksi tarkentuivat: ruoansulatuskanavan hyvinvointi kasvikomponentit terveyden edistäjinä erotusteknologiat (2001 2002) tuotteistusosaaminen. Elintarvikkeet ja terveys -ohjelman tavoitteiksi asetettiin: 1. lisätä suomalaisen tutkimuksen ja osaamisen houkuttelevuutta tilanteessa, jossa kansainvälisillä markkinoilla toimivat elintarvikealan yritykset kohdentavat tutkimus- ja kehitystoiminnan panostustaan 2. parantaa suomalaisen elintarviketeollisuuden kilpailukykyä lisäämällä kansainvälisyyttä 3. vahvistaa edelleen tutkimuslaitosten ja yritysten verkottumista Suomessa ja kansainvälisesti 4. parantaa yritysten kilpailukykyä tutkimusaktiviteettia lisäämällä ja kohdentamalla se suomalaisten yritysten vahvimmalle alalle, terveyttä edistäviin elintarvikkeisiin 5. synnyttää uusia teknologiayrityksiä elintarvikealalle. 2

3 Teknologiaohjelman organisaatio, toiminta ja rahoitus 3.1 Johtoryhmä Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman johtoryhmään kuului edustajia elintarviketeollisuudesta, julkishallinnosta, tutkimuslaitoksista, Tekesistä ja muista julkisista rahoittajaorganisaatioista. Ohjelman johtoryhmän kokoonpanoa on täydennetty ohjelman kuluessa. Alusta asti pyrkimyksenä on ollut, että johtoryhmän kokoonpano kattaisi laajasti eri sidosryhmiä. Johtoryhmän jäseninä toimivat: Juha Ahvenainen, VTT Biotekniikka Sampsa Haarasilta, Fazer Leipomot Oy Hannu Hanhijärvi / Maarit Säynevirta, Sitra Jorma Hirn, Elintarvikevirasto Jukka Kaitaranta, Raisio Oyj Sakari Karjalainen, Suomen Akatemia (2001 2002) Risto Lammintausta, Hormos Medical Oy Merja Leino, Atria Oyj Annika Mäyrä-Mäkinen, Raisio Oyj (Valio Oy:n palveluksessa kevääseen 2004), johtoryhmän puheenjohtaja Ilkka Nieminen, Päivittäistavarakauppa ry Esko Pajunen, Oy Sinebrychoff Ab Maija Peltola, Elintarviketeollisuus ry Liisa Rosi, Tekes Merja Scharlin, Bioferme Oy Juhani Tauriainen / Markku Järvenpää, Maa- ja metsätalousministeriö Ohjelmapäällikkönä toimi Liisa Rosi Tekesistä ja koordinaattorina Pirjo Hakanpää Satakunnan TE-keskuksesta. 3.2 Ohjelman rahoitus Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman kokonaislaajuus oli noin 37 miljoonaa euroa. Tästä julkisen tutkimuksen projektien osuus oli noin 19 miljoonaa euroa, jolla rahoitettiin 29 projektia. Tekesin rahoitusosuus julkisen tutkimuksen projekteista oli noin 76 prosenttia, loput 24 prosenttia rahoittivat yritykset ja tutkimuslaitokset. Ohjelman yritysprojektien kokonaislaajuus oli yli 18 miljoonaa euroa, josta Tekesin rahoitus kattoi 47 prosenttia. Pääosa Tekesin rahoituksesta oli avustuksia. Ohjelmaan kuului kaikkiaan 37 yritysprojektia, joista 11 oli pk-yritysten projekteja. Yritysprojektit on lueteltu liitteessä 1. 3.3 Ohjelman tapahtumia Elintarvikkeet ja terveys -ohjelman Ruoansulatuskanavan hyvinvointi -osion projektien yhteistyötä edistettiin yhteisillä tutkijatapaamisilla sekä seminaareilla. Näissä tapaamisissa projekteihin osallistuville välitettiin myös tietoa EU:n tutkimuksen 5. puiteohjelmassa rahoitetusta PROEUHEALTHklusterista sekä esiteltiin EU- klusterin projekteja. Tiedon välittämisestä vastasi PROEUHEALTHklusterin koordinaattorina toimiva Tiina Mattila- Sandholm. Ohjelma järjesti vuonna 2001 alueellisia tilaisuuksia ohjelman tunnettuuden lisäämiseksi ja samalla yritysten aktivoimiseksi kuudella eri paikkakunnalla, jotka olivat Turku, Huittinen, Kuopio, Oulu, Seinäjoki ja Joensuu. Terveenä tulevaisuudessa -keskustelutilaisuuden tavoitteena oli herättää yhteiskunnallista ja tutkimuspoliittista keskustelua elintarvikkeiden ja lääkkeiden merkityksestä sairauksien ehkäisyssä ja hoidossa tulevaisuudessa. Tilaisuus järjestettiin yhteistyössä VTT:n ja Suomalainen Lääkäriseura Duodecimin kanssa syksyllä 2002. Tutkimustulosten kaupallistamisen edistämistä ja tulevaisuuden haasteita pohdittiin työpajoissa, joita järjestettiin Helsingissä, Kuopiossa, Porissa, Seinäjoella, Tampereella ja Turussa syksyn 2004 aikana. 3

Huhtikuussa 2005 järjestettiin kaksi teemaseminaaria: Elintarvikkeet ja sydänterveys Helsingissä sekä Elintarvikkeet, terveys ja painonhallinta Kuopiossa. Seminaarien tavoitteena oli edistää ohjelman julkisen tutkimuksen projektien tulosten hyödyntämistä yritysten tuotekehityksessä. Teemaseminaarien lisäksi myös yksittäiset projektit ovat järjestäneet omia tilaisuuksiaan. Samoin on järjestetty koko ohjelmaa koskevia seminaareja, joissa on tarkasteltu ohjelman tavoitteita ja saavutuksia. Ohjelman aloitusseminaari pidettiin 5.3.2001. Lisäksi kerran vuodessa järjestettiin vuosiseminaari. Päätösseminaarissa 1.6.2005 esiteltiin muun muassa ohjelman arvioinnin tulokset ja julkistettiin ohjelman loppuraportti. Kuhunkin seminaariin osallistui noin 200 henkilöä. 3.4 Yhteistyö Tekesin muiden teknologiaohjelmien kanssa Teknologiaohjelmia, joilla on liittymäpinta elintarviketeollisuuteen, esiteltiin syksyllä 2003 kuudella eri paikkakunnalla, Hämeenlinnassa, Kuopiossa, Oulussa, Porissa, Seinäjoella ja Turussa. Esiteltävät ohjelmat olivat ELO Elektronisen liiketoiminnan logistiikka, Streams Yhdyskuntien jätevirroista liiketoimintaa, Pinta Likaantumattomat pinnat ja ÄLY Älykkäät automaatiojärjestelmät sekä panostusalueista Pakkauksen tieto ja turva. Sitra, Suomen Akatemia, Lääkelaitos, Elintarvikevirasto ja Tekes järjestivät tammikuussa 2002 yhteistyössä seminaarin Terveyden tutkimuksesta tuotteeksi Lainsäädännön ja käytäntöjen ennakointi. Tekesin teknologiaohjelmista seminaariin osallistuivat Elintarvikkeet ja terveys, Diagnostiikka 2000 ja Lääke 2000. Bioalan keksintöjen suojaamisesta järjestettiin 9.12.2003 koulutustilaisuus yhteistyössä Diagnostiikka 2000-, NeoBio Uusi bioteknologia-, Lääke 2000- ja Combio Terveydenhuollon biomateriaalit -teknologiaohjelmien kanssa. Kiinan bioalaa käsittelevä seminaari järjestettiin 12.12.2003 yhdessä Tekesin muiden bioalan teknologiaohjelmien kanssa. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma oli esillä Biotec-tapahtumissa 2001 ja 2002 sekä BioTech Finland 03 -konferenssin yhteydessä järjestetyillä messuilla Tekesin osastolla yhdessä muiden bioalan teknologiaohjelmien kanssa. 3.5 Kansainvälinen toiminta Yhdysvaltain maatalousministeriön USDA:n (US Department of Agriculture) kanssa järjestettiin elokuussa 2002 Suomessa seminaari, johon osallistui myös japanilaisia alan edustajia. Suomesta seminaariin osallistui tutkijoita ja yritysten edustajia. Seminaarissa luotiin pohjaa yhteistyölle, joka on sittemmin ohjelman aikana sekä sen jälkeen johtanut tutkijanvaihtoihin sekä yhteisiin projekteihin USDA:n kanssa. Tutkijanvaihtoa Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelmassa on järjestetty USA:n lisäksi myös Kanadassa. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma oli esillä messuilla yhdessä suomalaisten yritysten kanssa Koreassa (11th World Congress of Food Science and Technology, Soul, 2001) ja USA:ssa (2001 Food & Nutrition Conference & Exhibition, St.Louis). Molemmat tapahtumat oli järjestetty isojen kansainvälisten ravitsemus- ja elintarviketieteiden kongressien yhteyteen. Ohjelma osallistui myös Japanissa syksyllä 2003 järjestettyyn Feel Finland -kampanjaan. Tokiossa tiedotusvälineille järjestetyssä seminaarissa oli sekä japanilaisia että suomalaisia luennoitsijoita. Tapahtuma sai merkittävää julkisuutta japanilaisissa lehdissä. 4

3.6 Ohjelman viestintä Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelmalla on ollut omat kotisivut suomeksi ja englanniksi. Ohjelmasta on julkaistu suomen- ja englanninkieliset esitteet. Ohjelma ja sen tulokset kiinnostivat tiedotusvälineitä laajasti; muun muassa sanoma- ja ammattilehdet julkaisivat tapahtumista ja projektien tuloksista useita artikkeleita sekä lehdistötiedotteiden pohjalta laadittuja kirjoituksia. Ohjelman aikana julkaistiin seuraavat raportit: Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kansainvälinen kaupallistaminen, Tekesin teknologiakatsaus 115/2001 Tuotteistamisklinikka esiselvitys, Tekes, 2003 Ravitsemushoidon kustannusvaikuttavuus, Tekesin teknologiakatsaus 153/2004 Funktionaalisten elintarvikkeiden klusteri Esiselvitys, Keskusteluaiheita 915, ETLA, 2004. 5

4 Ohjelman arviointi Tekes teettää päättyneistä ja päättymässä olevista teknologiaohjelmistaan ulkoisia arviointeja, joiden tavoitteena on tuottaa luotettavaa ja riippumatonta tietoa ohjelmien tuloksista ja vaikutuksista sekä Tekesin ohjelmatoiminnan tuottamasta lisäarvosta. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelmasta ohjelman johtoryhmästä kootut pienemmät ryhmät tekivät lisäksi väliarvioinnin kesällä 2004. Arviointi koski vain julkisen tutkimuksen projekteja ja sen tavoitteena oli ohjelman kohdentaminen. Väliarvioinnin perusteella Erotusteknologia-aihealue lopetettiin, koska siinä rahoitetut tutkimusprojektit olivat valmiita sisältönsä puolesta siirtymään yritysprojekteiksi. Lisäksi eräitä projekteja suunnattiin merkittävästi uudella tavalla. Tekesin vaikuttavuus- ja laatuyksikkö teettää Gaia Group Oy:llä yhteisen loppuarvioinnin teknologiaohjelmille Elintarvikkeet ja terveys sekä Streams Yhdyskuntien jätevirroista liiketoimintaa. Arvioinnin työnimenä on Innovaatioiden kehittäminen muuttuvassa markkinaympäristössä teknologiaohjelmat kehittämisen tukena ja uuden liiketoiminnan kasvun edistäjinä. Arvioinnin päätavoitteena on tuottaa tietoa markkinoiden muutoksesta kohteena olevien teknologiaohjelmien edustamilla aloilla sekä siitä, miten ohjelmat ovat sopineet alan yhteiskunnallisiin tarpeisiin ja muutoksiin sekä alan markkinoiden ja kysynnän muutoksiin. Arvioinnin toisena tavoitteena on tuottaa tietoa ohjelmien mahdollisista liiketoiminnallista vaikutuksista eli siitä, miten ohjelmat ovat onnistuneet tukemaan innovaatioiden kehittämistä muuttuvassa markkinaympäristössä ja edistämään uuden liiketoiminnan syntymistä. Lisäksi arvioinnissa tuotetaan suosituksia Tekesin teknologiaohjelmatoiminnan rakenteelliselle kehittämiselle siten, että ohjelmatoiminta kykenisi yhä paremmin analysoimaan ja reagoimaan markkinaympäristön muutoksiin sekä edistämään yritysten kykyä kehittää innovaatioista liiketoimintaa. Arvioinnin tulokset kerrotaan ohjelmien päätösseminaareissa ja niistä julkaistaan arviointiraportti syksyllä 2005. 6

5 Haasteena pysyä kärjessä Suomi on edelläkävijämaa, sanoo tutkimusjohtaja Annika Mäyrä-Mäkinen Raisio Oyj:stä. Näin todetessaan Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman johtoryhmän puheenjohtajana toiminut Mäyrä-Mäkinen ei puhu pelkästään maassamme kehitetyistä terveysvaikutteisista elintarvikkeista. Hän viittaa yhtälailla terveellisten kuin terveysvaikutteistenkin elintarvikkeiden kehittämisen taustalla olevaan ravitsemustieteelliseen perustutkimukseen ja lääketieteelliseen kliiniseen tutkimukseen, kuluttajien terveellisten tuotteiden valinnan taustalla olevaan kansanterveysja valistustyöhön sekä elintarvikkeiden tuotteistamis- ja vieläpä markkinointiosaamiseenkin. En suostu allekirjoittamaan käsitystä, jonka mukaan suomalaiset eivät osaisi markkinoida. Onhan meillä useita esimerkkejä tuotteillaan maailmalla erinomaisesti menestyneistä suomalaisyrityksistä. Suomessa on jo kahdenkymmenen vuoden ajan panostettu elintarvikkeiden terveellisyyteen, lisätty ravintokuitujen määrää, vähennetty suolan määrää, vähennetty rasvan määrää ja vaihdettu sen laatua terveellisemmäksi, kehitetty erityisryhmien tarpeisiin esimerkiksi laktoosittomia ja gluteiinittomia tuotteita sekä kolesterolia ja verenpainetta alentavia tuotteita. Keski-Euroopan maissa samansuuntainen kehitys on vasta alkumetreillä. Ero näkyy myös elintarvikevalikoimissa. Toki keskieurooppalaistenkin kauppojen hyllyillä terveelliset ja terveysvaikutteiset tuotteet ovat alkaneet vallata alaa. Sinne ovat ilmestyneet muun muassa pikkupulloissa myytävät terveysvaikutteiset tehojuomat, mutta sieltä puuttuvat yhä esimerkiksi laktoosittomat ja hyla-tuotteet, vaikka noissa maissa laktoosi-intolerantikkoja on enemmän kuin Suomessa. Kun Suomessa myytävistä juustoista noin 35 prosenttia on vähärasvaisia, on niiden osuus Keski-Euroopassa vain viisi prosenttia. Tienraivaajan ja edelläkävijän asema ei kuitenkaan ponnistuksitta kanna eteenpäin. Suomessa toimitaan nyt kypsillä markkinoilla ja lisäksi keskieurooppalaiset suuryritykset ovat tulleet täysillä kilpailuun mukaan ja rynnivät myös Suomen markkinoille. Potentiaalia kasvattaa terveellisten ja terveysvaikutteisten elintarvikkeiden osuutta sekä koti- että ulkomaiden markkinoilla on kuitenkin edelleen reilusti, joten haaste pysyä kärjessä kannattaa ottaa vastaan, vakuuttaa Annika Mäyrä-Mäkinen. Kansanterveydelliset ongelmat, joihin ravitsemuksestakin etsitään apua, ovat samankaltaiset Suomessa ja muissa länsimaissa. Kansanterveystieteen laitoksen selvityksen mukaan Suomen työikäisestä väestöstä 20 prosenttia kärsii korkeasta kolesterolista ja samoin 20 prosenttia korkeasta verenpaineesta. Samasta väestöryhmästä jälleen 20 prosenttia on vaikeasti ylipainoisia ja puolet lievästi ylipainoisia. Aikuistyypin diabetesta potee noin 12 prosenttia työikäisistä. Kaikkien näiden lukujen ennustetaan kasvavan merkittävästi seuraavan kymmenen vuoden aikana, aikuisiän diabeteksen suorastaan räjähdysmäisesti. Ja ongelmilla on myös kasaantumistaipumus: ylipaino altistaa diabetekselle ja niin diabetes kuin ylipainokin sydän- ja verisuonitaudeille. Myös erilaisten suolisto-ongelmien, joista nyt kärsii 20 prosenttia työikäisistä, ennustetaan lisääntyvän. Osteoporoosi puolestaan lisääntynee nuorison vähentyneen maidonkulutuksen vuoksi. Kaikkiin näihin terveysongelmiin pystytään vaikuttamaan elintarvikkeilla, Annika Mäyrä-Mäkinen sanoo. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelma kasvatti osaamista, jonka avulla elintarvikevalikoimia voidaan kasvattaa sekä terveellisillä että terveysvaikutteisilla tuotteilla. Ohjelmassa kertynyttä tietoa kannattaa hyödyntää sekä perus- 7

että erikoistuotteita kehitettäessä. Valikoimiin mahtuu uusia tuotteita, joissa on esimerkiksi lisätty ravintokuitujen määrää ja käytetty aikaisempaa terveellisempiä rasvoja. Myös tuotemuotoja kannattaa pohtia, kuten laittaako terveysvaikutteisen tuotteen vaikuttava ainesosa elintarvikkeen ja lääkkeen välimaastoon sijoittuvaan tehojuomaan vai tavanomaisempaan elintarviketuotteeseen. Myös terveellisten välipalatuotteiden valikoimaa on aika kasvattaa, onhan aterioiden kuittaaminen välipaloilla eittämättä yleistynyt, Mäyrä-Mäkinen pohtii. Ohjelman rahoituksen Mäyrä-Mäkinen arvioi jakautuneen järkevästi. Suunnilleen puolet rahoituksesta käytettiin julkisen tutkimuksen projekteihin ja puolet yritysvetoisiin projekteihin. Projektit tukivat selkeästi toisiaan; julkisissa tutkimuksissa luotiin pohjaa yritysvetoisille tuotekehityshankkeille. Nyt on vielä analysoitava ohjelman projektikohtaiset tulokset. Sen jälkeen meillä hyvä lähtökohta arvioida, millä alueilla Suomessa ollaan kansainvälisesti korkealla tasolla ja mihin elintarvikekehitystä juuri nyt kannattaisi suunnata. Jatkotyötä elintarvikekehityksessä helpottaa se, että ohjelman ansiosta alan toimijat niin tutkimuksessa kuin teollisuudessakin tuntevat toisensa aikaisempaa paremmin. Pidänkin kansallisen yhteistyön paranemista elintarvikealalla ohjelman kaikkein tärkeimpänä saavutuksena. Yhteistyön voimasta on hyvä esimerkki ensimmäisenä maana maailmassa terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehittämisen jo 1980-luvulla aloittanut Japani. Siellä valtiovalta ja terveys- ja sosiaalialan toimijat aloittivat kiinteän yhteistyön elintarvikkeiden tutkijoiden ja kehittäjien kanssa kiinnitettyään huomiota länsimaista vaikutteita saaneen ruokavalion seurauksena syntyneisiin kansanterveydellisiin ongelmiin. Maa, jonka markkinoilla tänään on noin 300 japanilaisen hyväksymismenettelyn läpäissyttä terveysvaikutteista elintarviketta, on edelleen mallimaa tällä alueella. Suomen asema Euroopassa muistuttaa Japanin asemaa omalla alueellaan. Myös meillä kansanterveysorganisaatiot, terveydenhuolto, lääketiede, ravitsemustutkimus ja elintarviketeollisuus tekevät hyvää yhteistyötä. Tätä yhteistyötä kannattaa entisestään vahvistaa, sanoo Annika Mäyrä-Mäkinen. Verkostoituminen on avainsana erityisesti nykytilanteessa, jossa toimitaan kypsillä ja voimakkaasti kilpailluilla markkinoilla. Suomea pidetään Euroopassa terveellisten ja terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehittämisessä edelläkävijämaana. Arvostettujen tuotteidemme vientiin kansainvälisille markkinoille kannattaa nyt panostaa. Yhteistyön vahvistaminen madaltaa tehokkaasti myös sitä kynnystä, joka kenties vielä saatetaan nähdä tuotteittemme maailmalle viennin tiellä. 8

6 Täysjyväviljan asema terveellisessä ruokavaliossa vahvistuu 6.1 Johdanto Kotimaisista viljoista erityisesti kaura ja ruis kiinnostavat terveysvaikutteisia tai terveellisiä elintarvikkeita kehittävää teollisuutta. Täysjyvätuotteiden ja kuiturikasteiden on tieteellisesti osoitettu vähentävän ainakin sydän- ja verisuonitautien, diabeteksen ja joiden syöpäsairauksien riskiä. Myös suoliston toimintojen tasapainottajana ja painonhallinnassa kaura- ja ruistuotteista on tukea. 6.2 Kauran beetaglukaani parantaa sokeritasapainoa ja veren rasva-arvoja Helsingin yliopiston elintarviketeknologian laitoksen koordinoimana projektina kehitettiin uusia lähtökohtia kauratuotekorin eli suomalaisen kauratuotevalikoiman kasvattamiseksi. Projektissa pureuduttiin erityisesti kauran liukoisen kuidun, beetaglukaanin, ominaisuuksiin ja vaikutuksiin elimistössä. Beetaglukaanin terveyttä edistävistä vaikutuksista on kiistattomasti osoitettu sen kyky tasapainottaa sokeriaineenvaihduntaa vaikuttamalla glukoosin imeytymiseen. Lisäksi sen on lukuisissa tutkimuksissa osoitettu alentavan seerumin kolesterolitasoa sekä koe-eläimillä että ihmisellä. Jälkimmäisiin tutkimuksiin perustuu myös yhdysvaltain terveysviranomaisen, FDA:n, jo vuonna 1997 hyväksymä kaurahiutaleita ja -leseitä koskeva terveysväittämä, jonka mukaan vähintään 0,75 grammaa kauran beetaglukaania annosta kohden sisältävä tuote saattaa alentaa sydäntautiriskiä. Vastaavanlainen terveysväittämä on hyväksytty myös Englannissa vuonna 2004. Kuva 1. Kauran yhdisteistä elintarviketeollisuutta kiinnostaa erityisesti sen liukoinen ravintokuitu, beetaglukaani. 9

Helsingin yliopiston projektia koordinoinut Tuula Sontag-Strohm arvioi kauran beetaglukaanin hyödyllisen vaikutuksen perustuvan ennen kaikkea tämän kasvisolunseinän komponentin kykyyn sitoa voimakkaasti vettä. Suolistossa vettä sitova kuitu nostaa ruokasulan viskositeettia eli ikään kuin muuttaa ruokasulan paksummaksi ja hidastaa sen sisältämien sokereiden ja muiden hiilihydraattien imeytymistä. Tämä johtuu siitä, että ruokasulan paksuuntuminen hidastaa myös ruoansulatusentsyymien toimintaa. Mahdollisesti beetaglukaanilla on myös prebioottinen eli paksusuolen mikroflooraa suotuisasti ylläpitävä vaikutus, joskin beetaglukaanin fermentoitumisen merkityksestä tarvittaneen vielä lisätutkimuksia, sanoo professori Hannu Salovaara Helsingin yliopistosta. Muuttumattomana ohutsuolen läpi kulkeutuva beetaglukaani päätyy paksusuolessa mikrobiston käsittelyyn, hajoaa ja fermentoituu. Tällöin syntyy lyhytketjuisia rasvahappoja kuten propionihappoa, joka imeytyy paksusuolesta verenkiertoon ja kulkeutuu maksaan. Tämä voi osaltaan alentaa kolesteroliaineenvaihduntaa. Salovaara pitää kuitenkin beetaglukaanin viskositeettia tätä merkittävämpänä kolesterolia alentavana mekanismina. Projekti tuotti uutta tietoa niistä ehdoista, jotka beetaglukaanin ja sen prosessoinnin on täytettävä jotta elintarvikkeiden komponenttina käytettävä beetaglukaani säilyttäisi terveysvaikutteisuutensa. Lisäksi projektissa kehitettiin menetelmiä, joilla voidaan tutkia tuotteiden viskositeettia. Beetaglukaani hajoaa herkästi entsymaattisesti ja hajotessaan se menettää viskositeettinsa. Näin voi tapahtua esimerkiksi leivonnassa tai missä tahansa kauran prosessoinnissa, jossa entsyymit pääsevät toimimaan. Salovaara kyseenalaistaakin oikeutuksen beetaglukaanin terveysväittämälle, jos elintarvikeprosessi on sellainen että beetaglukaani menettää siinä viskositeettinsa vaikka beetaglukaania olisikin tuotteessa määrällisesti riittävästi. Projektissa kehitettiin menetelmät beetaglukaanin viskositeetin, molekyylipainon ja liukoisuuden määrittämiseksi. Lisäksi kehitettiin yksinkertaiset menetelmät valmistaa molekyylipainoltaan erilaisia beetaglukaaneja. Kehitettyjä menetelmiä soveltamalla on mahdollista kehittää tuotteita, joissa beetaglukaani säilyttää molekyylirakenteensa sellaisena että sitä riittävän määrän sisältävä tuote alentaa tehokkaasti kolesterolia. Projektissa kehitettiin myös analyysimenetelmä, jolla eri tuotteista voidaan tutkia niiden sisältämän beetaglukaanin viskositeetti. Tutkijoiden mukaan teollisuuden on beetaglukaanin terveysvaikutukset säilyttääkseen käytettävä raaka-aineita, joissa beetaglukaania on riittävästi. Tällaisia ovat esimerkiksi leseet, joihin beetaglukaani on konsentroitunut. Lisäksi beetaglukaanin on oltava liukoista, eikä se saa pilkkoutua entsymaattisesti eikä mekaanisesti prosessoinnin aikana. Projektissa kehitetyillä menetelmillä voidaan tarkistaa, ovatko nämä asiat kunnossa erilaisissa beetaglukaania sisältävien tuotteiden valmistusprosesseissa. Projektin tulosten pohjalta on tavoitteena kehittää kansainvälinen menetelmä, joka tarjoaa teollisuudelle uusia lähtökohtia kehittää prosessejaan. Salovaaran ja Sontag-Strohmin mukaan viranomaisille tulokset tarjoavat lisäperusteita tarkistaa beetaglukaania koskevan terveysväittämän käytön edellytykset. 6.3 Suomi ruistutkimuksen kärjessä Täysjyväruisleivässä on kaikki rukiin jyvän ravitsemuksellisesti hyödylliset osat. Ravintokuidun lisäksi rukiin vitamiinit, sterolit, mineraalit ja monet fenoliset yhdisteet kiinnostavat elintarvikkeiden kehittäjiä. Ruis on 99-prosenttisesti eurooppalainen vilja, ja ruistutkimuksessa suomalaisilla on johtava asema. Tekes on rahoittanut ruisteknologiaan ja rukiin terveysvaikutuksiin liittyviä tutkimuksia sekä Elintarvikkeet ja terveys- että sitä edeltäneessä Uudistuva elintarvike -teknologiaohjelmissaan. Rukiin terveysvaikutusten tutkimusta on tehty Suomessa jo yli kymmenen vuoden ajan, osin pohjoismaisena yhteistyönä. VTT:n ja Kuopion 10

Kuva 2. Suomessa on tutkittu rukiin ja sen yhdisteiden terveysvaikutuksia jo yli kymmenen vuotta. yliopiston yhteistyönä on tutkittu ruisleivän vaikutusta glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan ja VTT:n, Kuopion yliopiston ja Helsingin yliopiston yhteistyönä rukiin suolistovaikutuksia ja lignaanien aineenvaihduntaa sekä rukiin bioaktiivisia yhdisteitä. VTT:llä on paneuduttu rukiin prosessointiin tavoitteena terveysvaikutusten optimointi sekä uudentyyppisten ruistuotteiden kehittäminen. Tuloksista on julkaistu ja julkaistaan useita väitöskirjoja. Ruistutkimuksia Suomessa vauhdittivat Herman Adlercreutzin lignaanitutkimukset, joiden perusteella hän jo 1984 julkaisi niin kutsutun laajennetun ravintokuituhypoteesin. Meillä onkin löydetty rukiista monia aiemmin tuntemattomia lignaaneja, jotka muodostavat määrällisesti valtaosan rukiin lignaaneista. Lignaaneilla oletetaan olevan monia terveysvaikutuksia, mutta niistä ei vielä ole yksiselitteistä näyttöä. Sen sijaan täysjyväruisleivän ja erityisesti ruisleseen korkea kuitupitoisuus saattaa olla paksusuolisyövältä suojaava tekijä. Korkean kuitupitoisuuden ansiosta rukiin energiatiheys on matala, joten se sopii hyvin laihduttajankin ruokavalioon. Ruisleivän rakenne on hyvin erilainen kuin vehnäleivän. Ruisleivän matalien insuliinivasteiden onkin osoitettu johtuvan suurelta osin juuri sen tiiviistä rakenteesta, mikä tekee siitä edullisen glukoosiaineenvaihdunnan kannalta. Rakenteen lisäksi ruisleivän flavori on tyypillinen ja voimakas. Eräänä teknologisena tavoitteena VTT:llä on muokata ruisleseestä ja täysjyvärukiista aistittavalta laadultaan uudenlaisia tuotteita, jotta rukiin käyttömuotoja voitaisiin laajentaa myös ohi perinteisen ruisleivän, kertoo professori Kaisa Poutanen VTT:ltä. Suomessa markkinoilla on jo nyt ruista yllättävän monissa muodoissa: erilaisten leipien lisäksi muun muassa piirakoissa, kekseissä, makaroneissa, pakastetaikinoissa ja hiutaleissa. Onpa meillä rukiin jyviä sisältävä makkarakin, eikä ruishampurilaistakaan sovi unohtaa. Rukiin käytön laajentaminen nimenomaan välipalatuotteisiin onkin toivottavaa. Mikä olisikaan sopivampaa pieneen nälkään kuin runsaskuituinen ruissipsi tai -naksu, tai ruista ja marjoja sisältävä patukka, Kaisa Poutanen tuumii. 11

6.4 Täysjyväviljatuotteet ehkäisevät diabetesta ja tukevat jo puhjenneen taudin hallintaa Useissa aikuistyypin diabeteksen ehkäisytutkimuksissa on osoitettu, että laihdutus ja liikunnan lisääminen sekä terveellinen ruokavalio vähentävät merkittävästi riskiä sairastua diabetekseen henkilöillä, joilla on jo kohonnut veren sokeritaso, heikentynyt sokerinsietokyky tai nämä molemmat ominaisuudet. Yksittäisten elintarvikkeiden aterianjälkeistä glukoosi- ja insuliinivastetta voidaan arvioida glykeemisen indeksin, glykeemisen kuormituksen ja insuliini-indeksin avulla. Elintarvikkeiden glykeemiseen vasteeseen vaikuttavat elintarvikkeen sisältämän sokerin ja tärkkelyksen määrä ja laatu sekä erityisesti tärkkelystä sisältävien kasvisten ja viljatuotteiden rakenneominaisuudet. Kokonaisia jyviä sisältävät tuotteet, pastat, ruisleipä sekä palkokasvit auttavat tasaamaan veren sokeria. Riittävän kuitupitoiset tuotteet alentavat glykeemistä kuormitusta. Raaka-aineita valitsemalla ja prosessimenetelmiä kehittämällä voidaan valmistaa tuotteita, joilla on edullinen vaikutus sokeri- ja insuliini-aineenvaihduntaan, kiteyttää ryhmäpäällikkö Karin Autio VTT:ltä. Useissa tutkimuksissa täysjyväviljatuotteiden syömisen on osoitettu vähentävän riskiä sairastua aikuis- eli tyypin 2 diabetekseen. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman projektina VTT Biotekniikka ja Kuopion yliopisto tutkivat täysjyväviljan, erityisesti rukiin ja kauran, merkitystä sokeritasapainon säästelyssä. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa teollisuudelle lähtökohdat kehittää markkinoille täysjyvätuotteita, joilla on edullinen vaikutus sokeri- ja insuliiniaineenvaihduntaan. Tutkijoiden käsitykset siitä, onko glykeemisen indeksin, glykeemisen kuormituksen vai insuliini-indeksin määrittäminen paras menetelmä terveysvaikutteisuuden todentamiseen, ovat ristiriitaisia. Joka tapauksessa erityisesti insuliinituotannon häiriintyessä glukoosin imeytymisen hidastaminen on tärkeää, ja glykeemisen indeksin ja glykeemisen kuormituksen määrittäminen onkin alunperin suunniteltu auttamaan diabeettiko- Kuva 3. Täysjyvätuotteet sisältävät runsaasti kuitua ja bioaktiivisia yhdisteitä. 12

ja valitsemaan sopivia tuotteita. Alhaisen glykeemisen indeksin tuotteiden pitkäaikaisvaikutuksista tarvitaan lisää tietoa. Glukoosivasteen on oletettu korreloivan insuliinivasteen kanssa. Kuitenkin viimeaikaiset tutkimustulokset ovat osoittaneet, että esimerkiksi proteiinit saattavat lisätä merkittävästi insuliinin eritystä, vaikka niistä ei vapaudu glukoosia. Tutkittavaa riittää, mutta arvosteluista riippumatta pidän glykeemistä indeksiä käyttökelpoisena työkaluna elintarvikkeiden kehitykseen tähtäävässä tutkimuksessa, Karin Autio arvioi. Viljatuotteiden tärkkelyksellä ja kuidulla on yhteys sokeri- ja insuliiniaineenvaihduntaan. Ravinnosta vapautuva glukoosi on keskeinen insuliinituotantoa säätelevä tekijä. Hiilihydraatit käsittävät laajan ryhmän yhdisteitä pienimolekyylisistä sokereista tärkkelykseen ja liukoiseen ja liukenemattomaan kuituun. Tärkkelys on merkittävin energiaa tuottava hiilihydraatti, se hajoaa ja imeytyy ohutsuolessa ja muuttuu verensokeriksi. Ravitsemuksellisesti tärkkelys voi olla nopeasti sulavaa, hitaasti sulavaa tai se ei hajoa ohutsuolessa lainkaan. Karin Aution mukaan sokeriaineenvaihdunnan kannalta parhainta on hitaasti sulava tärkkelys, koska sillä on tasaava vaikutus veren sokeripitoisuuteen. Erityisesti insuliinituotannon häiriintyessä glukoosin imeytymisen hidastaminen on tärkeää. Ravinnon sisältämä hidas tärkkelys tasaa veren sokerivaihteluita ja pitää aterianjälkeisen glukoositason koholla pitempään. Nopea tärkkelys nostaa tason nopeasti, mutta glukoositaso myös romahtaa nopeasti paastorajan alapuolelle. Ravintokuitupitoisuudella on merkittävä vaikutus glykeemiseen kuormitukseen. Mitä korkeampi kuitupitoisuus sitä vähemmän veren sokeripitoisuus nousee. Kuitupitoisuudella ei tässä tutkimuksessa ollut vaikutusta insuliini-indeksiin. Esimerkiksi vaalea ruisleipä ja täysjyväkauraleipä sisältävät lähes yhtä paljon kuitua, mutta vaalean ruisleivän insuliini-indeksi oli selvästi alhaisempi kuin kauraleivän. Insuliini-indeksin ja leivän kovuuden välillä on selvä korrelaatio; mitä kovempi leipä, sitä alhaisempi insuliini-indeksi. Elintarvikkeen rakenneominaisuudet vaikuttavat voimakkaasti siihen, miten elintarvike hajoaa ruoansulatuskanavan mekaanisten toimintojen vaikutuksesta ja miten ruoansulatuskanavan entsyymit pääsevät hajottamaan proteiinia ja tärkkelystä. Elintarvikkeen rakenne vaikuttaa myös siihen, miten nopeasti vatsalaukku tyhjenee. Viive mahalaukussa merkitsee hitaampaa glukoosin imeytymistä suolistossa. Projektin tulokset tarjoavat uusia lähtökohtia kasvattaa sellaisten viljatuotteiden valikoimaa, joilla on edullinen vaikutus glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan. Sopivia raaka-aineita tähän ovat täysjyväviljat, kuten kaura, ohra ja ruis sekä runsaasti tärkkelyksen amyloosia sisältävät viljat. Täysjyvärukiin lisäksi myös ydinruis on mahdollinen raaka-aine. Tutkittaessa leipien päivittäisen käytön vaikutusta glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan koehenkilöillä, joilla oli metabolinen oireyhtymä ja siten suurentunut diabetesriski, havaittiin insuliinivasteen tehostuvan ruisleipä-ryhmällä; kaura-vehnäleipäryhmällä se pysyi muuttumattomana. Ruistuotteisiin perustuvalla dieetilla voidaan mahdollisesti lisätä ensivaiheen insuliinin eritystä ja siten mahdollisesti hidastaa aikuistyypin diabeteksen kehittymistä riskiryhmään kuuluvilla henkilöillä. Ruis, myös ydinruis, on suositeltava raaka-aine, kun halutaan valmistaa viljatuotteita, joilla on edullinen vaikutus glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaan, Karin Autio sanoo. Erityisenä haasteena Karin Autio pitää hyvän aistittavan rakenteen ja maun yhdistämistä terveyttä edistäviin vaikutuksiin. Projekti on onnistunut, jos teollisuus pystyy tuomaan markkinoille maultaan houkuttelevia tuotteita, joiden edulliset vaikutukset glukoosi- tai insuliinivasteisiin on kliinisesti osoitettu. VTT Biotekniikka ja Kuopion yliopisto ovat usean vuoden ajan tutkineet täysjyväviljan, erityisesti rukiin ja kauran, merkitystä sokeritasapainon säästelyssä. 13

6.5 Ruis ja pellava suoliston terveyden edistäjinä Rukiin vaikutukset paksusuolessa kiinnostavat tutkijoita. Ruis sisältääkin noin 15 prosenttia ravintokuitua, joka on ravintoa paksusuolen bakteerikäymiselle. Lisäksi bakteerikäymisessä vapautuu ja muokkautuu monia ravintokuituun liittyviä bioaktiivisia yhdisteitä, joiden terveysvaikutuksia tutkitaan vilkkaasti. Esimerkiksi rukiin lignaaneista useimmat tuottavat bakteerikäymisen tuloksena enterolaktonia, jolla oletetaan olevan useita terveysvaikutuksia. Ruisleivän ja ruisleseen on myös useissa tutkimuksissa todettu paitsi vilkastuttavan suoliston toimintaa myös alentavan paksusuolisyövän riskiä kuvaavia tekijöitä. Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman projektissa tutkittiin professori Kaisa Poutasen johdolla ruisleseen, sen eri ravintokuitukomponenttien ja lignaanien muutoksia suolistokäymistä matkivissa oloissa in vitro, sekä vaikutuksia hyvänlaatuisten suolistokasvainten, niin kutsuttujen adenoomien, kasvuun ja siihen liittyvään soluaineenvaihduntaan Apc Min -hiirikannalla. Tälle kannalle on tehty mutaatio Apc-tuumorisuppressorigeeniin, minkä vuoksi sille kehittyy spontaanisti kasvaimia ohut- ja paksusuolen alueelle. Sama APC-geeni on mutatoitunut 80 prosentissa ihmisen paksusuolisyövistä. Aikaisemmassa tutkimuksessa on osoitettu ruisleseen hidastavan adenoomien kasvua koe-eläinmallissa. Ohjelman tutkimuksessa osoitettiin, että tämä ei johtunut enterolaktonin muodostumisesta. Lisäksi todettiin, että ruisleseen saattaminen liukoiseen muotoon kiihdytti adenoomien kasvua. Ruisleseestä eristettyjen fenolisten yhdisteiden lisääminen koe-eläinten ravintoon ei vaikuttanut adenoomien kasvuun. Tähänastisten tulosten perusteella tutkijat arvelevat, että ruisleipä ja -lese edistävät suoliston terveyttä parhaiten sellaisinaan. 6.6 Bioaktiivisten yhdisteiden määrää rukiissa voidaan lisätä prosessoinnilla Täysjyvätuotteina käytettynä ruis on suomalaisten tärkein kuitulähde. Ravintokuidun lisäksi ruis on monien sellaisten bioaktiivisten yhdisteiden lähde, joiden määrään ja laatuun voidaan vaikuttaa prosessoinnilla, kuten idätyksellä, raskituksella ja kuivafraktioinnilla, kertoo erikoistutkija Kirsi-Helena Liukkonen VTT:ltä. Ruistuotteiden, kuten muidenkin täysjyvätuotteiden, terveysvaikutusten uskotaan suurelta osin selittyvän korkealla ravintokuidun ja bioaktiivisten yhdisteiden määrällä. Kirsi-Helena Liukkosen koordinoiman Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelman projektin tulokset osoittivat, että bioaktiivisten yhdisteiden määrää rukiissa voidaan entisestään lisätä prosessoinnilla. Tutkimuksessa selvitettiin myös rukiin bioaktiivisten yhdisteiden merkitystä tuotteiden terveysvaikutuksiin ja makuun. Rukiin bioaktiivisia yhdisteitä ovat vitamiinit (folaatit sekä tokoferolit ja -trienolit), fenoliset yhdisteet (lignaanit, fenoliset hapot, alkyyliresorsinolit) ja sterolit. Tutkimuksessa idätyksen ja raskittamisen yhdistämisen todettiin lisäävän rukiin folaattien ja vapaiden fenolisten yhdisteiden pitoisuuksia. Raskittaminen leivinhiivalla nosti parhaiten bioaktiivisten yhdisteiden pitoisuutta. Tämä raskityyppi oli myös happamuustasoltaan matalampi kuin muut tutkitut raskit, jotka sisälsivät lisättyjä maitohappobakteereita. Tulokset tarjoavat uuden prosessointivaihtoehdon rukiille, sillä ruista varsinkaan idätettynä ei ole perinteisesti raskitettu pelkällä hiivalla, Liukkonen toteaa. Rukiin fraktiointi osoitti makukomponenttien jakaantuvan selkeästi jyvän eri osiin. Erityisen mielenkiintoinen elintarvikkeiden kehittämisen kannalta on rukiin niin sanottu välijae, jonka todettiin sisältävän huomattavan määrän erilaisia 14

bioaktiivisia yhdisteitä ja ravintokuitua. Maultaan välijae ei kuitenkaan ollut karvas, vaan viljamainen. Bioaktiivisten yhdisteiden pitoisuudet kasvoivat jyvän ulkokerroksia kohden. Lese sisälsi 1,5 4 kertaa enemmän bioaktiivisia yhdisteitä kuin täysjyväjauho, välijae taas yhtä paljon kuin täysjyväjauho. Kasvava tieto raaka-aineen ominaisuuksista ja prosessoinnin vaikutuksesta niihin luo uusia lähtökohtia uudenlaisten ruistuotteiden valmistusta varten. Rukiin flavorin muodostumisen ja siihen vaikuttavien komponenttien hallinta on tärkeää, kun rukiin ja ruistuotteiden kulutusta halutaan lisätä. Syntynyttä tietoa prosessoinnin vaikutuksesta rukiin bioaktiivisuuteen ja bioaktiivisuuden ja flavorin välisestä riippuvuudesta voidaan hyödyntää täysjyväviljatuotteiden, erityisesti ruistuotteiden kehitystyössä ja markkinoinnissa. Tutkimustulokset viimeisen kymmenen vuoden ajalta ovat vahvistaneet käsitystä rukiin terveydelle edullisista vaikutuksista. Tämä avaa uusia sovellusmadollisuuksia rukiille. Rukiin terveellisiä osia voidaan esimerkiksi viedä terveellisyydeltään köyhempiin tuotteisiin, kuten vaaleisiin vehnätuotteisiin. Odottaisin teollisuuden lähivuosina tuovan markkinoille leipätuotteiden rinnalle myös terveellisiä välipalatuotteita, joissa ruis tai sen osat voisivat olla yhtenä raaka-aineena, Kirsi-Helena Liukkonen pohtii. Ohjelman kauraprojekteihin osallistui useita yrityksiä, jotka ovat kiinnostuneita kehittämään terveysvaikutteisia kauratuotteita. Monet projekteihin osallistuneet yritykset hyödynsivät tutkimuksissa syntynyttä osaamista jo ohjelman aikana. Projektit myös edistivät niihin osallistuneiden yritysten keskinäistä yhteistyötä. Suomen markkinoilla on jo useita tuotteita, joiden beetaglukaani täyttää mahdollisesti kasvavatkin terveysvaikutteisuusehdot. Tällaisia ovat esimerkiksi monet kaurahiutaleet ja -leseet, Bioferme Oy:n Yosa-välipalat sekä Valioravinnon GI Trim -juomajauhevalmiste, joka lanseerattiin markkinoille ohjelman aikana. Ohjelman kauratutkimuksiin osallistui muun muassa Raisio Oyj, joka rakentaa Turkuun vuoden 2006 alusta toimintansa käynnistävän soija- ja kaurapohjaisiin tuoretuotteisiin erikoistuneen tehtaan. Ohjelma kasvatti yrityksen tietoa kauran terveysvaikutuksista ja niiden hyödyntämisestä tuotteissa. Muun muassa tätä ravitsemuksellista ja teknologista tietoa sovelletaan kehitettäessä uuden laitoksen tuotantoon erilaisia neutraaleja ja happamia, juotavia ja lusikoitavia tuotteita, kertoo tutkimusjohtaja Annika Mäyrä-Mäkinen Raisiosta. Ensimmäiset tuotteet on tavoitteena tuoda markkinoille heti vuoden 2006 alussa. 6.7 Teollisuus panostaa täysjyväviljatuotteisiin Kuva 4. Kuluttajille on jo tarjolla useita tuotteita, joiden sisältämä kauran beetaglukaani täyttää terveysvaikutteisuudelle asetettavat ehdot. 15