Сладкие белки, или Что бы такое съесть, чтобы похудеть
В объединенном центре генетических технологий национального исследовательского университета (НИУ) БелГУ в рамках программы «Приоритет-2030» и в научно-образовательном центре «Инновационные решения в АПК» реализуется проект по созданию трансгенных кроликов, в молоке которых содержатся рекомбинантные природные белки с высокоинтенсивным сладким вкусом. Такая прорывная технология — важный шаг на пути создания животных—продуцентов сладкого белка с молоком, что, в свою очередь, может стать эффективным подспорьем в борьбе с глобальной проблемой ожирения и сахарного диабета 2-го типа.
Современную пищевую промышленность невозможно представить без многочисленных стабилизаторов, усилителей вкуса, красителей и модификаторов. Особое место в их числе занимает сахар. Вкус сладкого наряду с соленым, кислым, горьким и пикантным (умами) определяет наше восприятие пищи. И именно сладкий вкус не связан с «опасными» горькими и кислыми сигналами. Чистый соленый вкус также не ассоциируется с чем-то съедобным.
Между тем природа на много тысячелетий раньше появления современной технологии пищевых производств научилась подстраиваться под любовь к сладкому наших предков. Некоторые фрукты для того, чтобы казаться нам сладкими, не запасают энергозатратные углеводы, а синтезируют небольшие белки, которые взаимодействуют с рецепторами, отвечающими за восприятие сладкого вкуса, и таким образом легко поднимаются в цепочке пищевых предпочтений приматов и человека.
На сегодняшний день обнаружено шесть таких белков с высокоинтенсивным сладким вкусом: монеллин (открыт в 1969 году), тауматин (1972), пентадин (1989), мабинлин (1983), куркулин (1990) и браззеин (1994). Они пока не нашли широкого применения в пищевой промышленности, хотя некоторые из них зарегистрированы в качестве пищевых добавок и используются, например, при производстве жевательных резинок.
Выделять сладкие белки из растений чрезвычайно неэффективно и экономически бессмысленно, и только некоторые из них нашли промышленное применение в своей «дикой», природной форме. Но современная биотехнология и генетические технологии открывают совершенно новые горизонты для революции в пищевой промышленности.
На первом этапе биотехнологии сладких белков было предложено производить их в культурах бактериальных клеток или дрожжей, этим путем пошла компания «Эфко», которая реализует проект как резидент научнообразовательного центра мирового уровня «Инновационные решения в АПК» по получению сладкого белка браззеина в культуре клеток дрожжей. Следующим, еще более прорывным шагом может стать создание животных—продуцентов сладкого белка с молоком. Ведь главное ограничение всех биотехнологий — сложные процедуры выделения и очистки белков, производимых в биореакторах, что определяет себестоимость продукции таких белков примерно в $100 (или 6 тыс. руб.) за 1 г. Если же представить себе, что корова начинает производить молоко, в котором с самого начала содержится такой сладкий белок, его не нужно дополнительно выделять и очищать, чтобы добавить в рецептуру молочных продуктов, то понятны все выгоды этого. Он стоит не дороже того молока, в котором содержится! Животные продуценты могут производить 3–10 г рекомбинантного белка в 1 л молока, породистая корова производит не менее 10 тыс. л молока в год, сладкий белок браззеин в 2 тыс. раз слаще сахарозы, а значит, всего одна корова в год может производить до 100 кг браззеина, что эквивалентно 200 т сахара. Такое молоко можно смешивать с обычным или использовать в рецептуре молокосодержащих продуктов (даже в виде сухого молока). Благодаря своей устойчивости к относительно высоким температурам белок может выдержать процесс пастеризации молока, а также выделения и очистки для дальнейшего использования.