В будущем пищевые подсластители будут белковыми

Оригинальный текст «In the Future, Your Food Will Be Sweetened With Protein» впервые опубликован на Medium Бойдом Фэрроу.


Когда мы задаемся вопросом, на что наша жизнь будет похожа в будущем, то обычно представляем, как будем играть в теннис против роботов или, скажем, передвигаться на личных реактивных ранцах. Скорее всего, лишь немногие из нас задумываются о том, что мы станем стройнее. На текущий момент почти 40% американцев страдают ожирением и, по данным семи штатов, более чем 35% населения живут с хронически избыточным весом. Для справки: в 1985 году ни в одном из штатов количество взрослых людей с ожирением не превышало 15%. Что же до всего мира, по данным Всемирной организации здравоохранения, доля людей с ожирением почти утроилась с 1975 года.

Тем не менее, в одном инновационном израильском стартапе считают, что эта тенденция может быть легко обращена вспять. В скромной лаборатории в пригороде Тель-Авива учёные пищевой технологической компании Amai Proteins создают молекулы белка из редких тропических растений, которые могут быть в тысячи раз слаще сахара. Компания утверждает, что, ферментируя эти белки с помощью микроорганизмов (например, дрожжей), можно произвести новый заменитель сахара. Это бы помогло избежать побочных эффектов, характерных для существующих подсластителей, некоторые из которых являются канцерогенными или вызывают увеличение веса.

«Каждый год сахар убивает больше людей, чем огнестрельное оружие, но ученые склонны акцентировать внимание только на болезнях, которые он вызывает, — говорит биохимик Илан Самиш, который два года назад основал Amai Proteins. — Моя миссия — сделать еду здоровой. Мы не производим белки, идентичные тем, что встречаются в природе. Мы изобретаем белки заново».

В данный момент Самиш и его команда на «сахарном драйве» от того, что в январе им удалось получить совершенно новый белок, которые они восторженно называют «самым сладким веществом в мире». Он является производным от ДНК растения, произрастающего в области Малайзии, которую Самиш не желает раскрывать. Едва видимые 0,375 мг этого сладкого белка эквивалентны чайной ложке сахара.

Есть много веских причин, почему для нас было бы гораздо здоровее использовать такие ультра-сладкие белки вместо сахара. «Они распознаются вкусовыми рецепторами сладкого во рту, но усваиваются в верхней части ЖКТ, как и прочие белки, — объясняет Самиш. — Они не инициируют колебаний сахара в крови или инсулиновой реакции. Они не делают нас жирнее, изменяя микробиом кишечника, в отличие от сахара».

«Каждый год сахар убивает больше людей, чем огнестрельное оружие, но учёные склонны акцентировать внимание только на болезнях, которые он вызывает»

Существующие альтернативные подсластители — будь то искусственные, как аспартам, или естественные, как экстракт стевии, — также являются, по мнению Самиша, опасными для здоровья. Все эти заменители сахара состоят из «малых молекул», которые, перерабатываясь в печени и почках, иногда образуют вредные соединения или даже вызывают повышение уровня глюкозы в крови. Кроме того, некоторые люди, несмотря на выбор подсластителей с нулевой калорийностью, набирают вес, потому что молекулы этих веществ всё равно ведут к изменению баланса микроорганизмов и нарушению метаболизма.

«Решающий фактор заключается в том, что 99,99% всех белков безопасны для здоровья, — говорит Самиш. — Среднестатистический человек должен потреблять 56 граммов белка в день, по рекомендациям министерства здравоохранения США. Большинство из нас ест больше, поэтому несколько миллиграммов не окажут существенного влияния».

Все мы могли бы наслаждаться напитками, подслащёнными белками, молочными продуктами и даже шоколадом премиум-класса, не беспокоясь о диабете и ожирении. Именно по этой причине небольшой стартап Самиша привлёк внимание мировых гигантов пищевой промышленности. «Наш козырь в том, — говорит он, — что мы произвели нечто здоровое, дешёвое и на вкус не хуже сахара».

Хотя Самиш и отмечает, что объём рынка искусственных подсластителей составляет $9 млрд в год -10 % от рынка собственно сахара — он говорит, что основной мотивацией его работы в Amai являются его собственные непростые отношения с сахаром. В детстве его сестра-близнец ела меньше него, но он всегда был стройнее. «В сущности, я рос, ограничивая себя в сладком, чтобы не расстраивать сестру, — говорит он. — Я был бы счастлив не только помочь людям стать более здоровыми, но и дать им возможность наслаждаться едой без чувства вины».

Уже с 1970 года учёные знали о том, что в некоторых тропических растениях содержатся сладкие белки. Тауматин, найденный в мясистых плодах катамфе (Thaumatococcus daniellii) — растения, характерного для тенистых регионов Нигерии и Судана, — в настоящее время используется как усилитель вкуса примерно в 350 продуктах, в том числе низкокалорийных подсластителях. Крупномасштабное производство, однако, невозможно. Эти растения совершенно не приспособлены к культивации, поэтому плоды собираются вручную и экспортируются в страны, где из них выделяют белок. Получаемое в результате обработки вещество стоит около 2000 долларов за килограмм.

Ещё одна проблема заключается в том, что многие сладкие белки слишком нестабильны. Их нельзя добавлять в кислотосодержащие жидкости вроде «Кока-колы» или в насыщенные жирами хлебобулочные изделия, выпекаемые при высоких температурах. Большинство из них также имеет горький привкус, характерный и для стевии.

В ходе совместных исследований с Уильямом Де Градо, «отцом принципа моделирования белков», в Университете Пенсильвании, Самиш понял, что ещё никто не пытался решить эти проблемы с помощью высоких технологий. Он начал маппинг и разработку структурной и энергетической моделей сладких белков без использования растений.

«Белки, как ожерелье из бисера, — объясняет Самиш. — Аминокислоты — это бусины». Изменяя последовательность этих кислот, Самиш выделил из 200 возможных комбинаций 20, создав таким образом «семью» сладких белков. «Другие фирмы также работают над созданием сладких белков, но мы решили проблемы доходности, стабильности и вкуса».

С помощью дрожжей Amai ферментирует лабораторно разработанную ДНК. «Это не сложнее пивоварения, только мы в конечном итоге получаем чистый и сладкий белковый порошок, — говорит Самиш. — Чтобы подсластить пищу, достаточно небольшого количества, что делает вещество некалорийным, а также экономически эффективным. Мне не нужны плоды, достаточно увидеть структуру белка на компьютере, а затем заказать код». Конечный продукт соответствует стандартам европейской пищевой промышленности.

Самиш убежден, что вся пищевая промышленность находится на пороге настоящей сахарной революции. «Я ушёл из академии не из-за того, что погнался за быстрыми деньгами, а потому что чувствовал, что мы наткнулись на нечто очень важное». Это привлекло внимание остальных. Помимо вычислительных ресурсов стоимостью $120000, полученных Amai от Amazon и Google для ресурсоёмкого белкового моделирования, компания получила 3 млн шекелей ($800 000) от Kitchen Hub, местного бизнес-инкубатора, принадлежащего израильской пищевой компании Strauss Group, которая частично принадлежит французскому многонациональному пищевому гиганту Danone. Теперь Amai хочет привлечь $10 млн в ценных бумагах серии A в первом квартале этого года для финансирования следующего этапа развития своего бизнеса.

Amai не единственный израильский стартап, разрабатывающий новаторские альтернативные подсластители. Из 270 действующих в стране стартапов в области пищевой промышленности, по крайней мере десяток работает над заменой сахара — и все они весьма амбициозны. Unavoo Food Technologies из Реховота, например, комбинируя акацию со стевией, создала продукт под названием Heylo — растворимую клетчатку. Он был протестирован на напитках, кетчупе, арахисовом масле и молочных продуктах. Первым и основным рынком компании станут США, где недавно открылся их филиал.

Ещё один стартап, A1C Foods из окрестностей Рамат Гана, уже применяет в своих конфетах и мороженом сахар с добавлением запатентованной смеси, которая снижает их гликемический индекс. Компания была основана Раном Хиршем, дочь которого страдает диабетом, и Мариэлой Гландт, известным эндокринологом, которая занималась её лечением в Тель-Авивском Гландт-Центре для диабетиков.

«Мы не добавляем в наши продукты ничего искусственного, включая подсластители, — говорит Хирш. — Наша специализация заключается в изменении состава». В настоящее время они ведут переговоры с рядом компаний в Северной Америке, Европе и на Дальнем Востоке, которые заинтересованы в совместном производстве, и надеются выпустить свои первые коммерческие продукты в течение полугода. Хирш говорит, что AIC разработала более здоровые варианты пиццы и пасты, которые содержат значительно меньше сахара, чем аналогичная рыночная продукция. К этим разработкам проявляют интерес китайские производители лапши и латиноамериканские производители тортилий. «Идея заключается в том, чтобы сделать нечто вкусное, — говорит Хирш. — Никому неинтересна здоровая еда, все хотят еду вкусную».

Израиль, уже являющийся мировым лидером как в диетологии, так и в исследованиях диабета, неслучайно стал родиной многих прорывных достижений в области замены сахара. «Там работают одни из ведущих учёных мира в сфере пищевой промышленности и питания, и их научно-исследовательское сообщество знаменито своей инновационностью, — отмечает Ким Кидуэлл, декан колледжа сельского хозяйства, потребления и окружающей среды в Университете Иллинойса. — Меня абсолютно не удивляет, что некоторые из величайших прорывов в продовольственной индустрии происходят в стране, где возможности многих областей зависят от доступности воды».

Израиль отличается большой долей совместных предприятий между индустрией высоких технологий, учёными, научно-исследовательскими институтами — как, например, Еврейский университет и Институт Вейцмана — и бизнесом. Маша Нив, вице-декан факультета сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Еврейского университета, говорит, что сложившаяся в стране культура междисциплинарных исследований приводит к тому, что многие из лучших учёных часто находят к проблемам принципиально новый подход.

В прошлом году Самиш и Нив основали форум для развития сотрудничества между израильскими учёными и лидерами пищевой отрасли по вопросам сокращения использования сахара. «Форум Сладкой Науки» предназначен для обмена исследованиями и поиска решений в таких сферах, как восприятие сладости, молекулярные механизмы сладости и сенсорный анализ. Форум объединяет учёных из Техниона, Еврейского университета и Института Волкани (израильский сельскохозяйственный научно-исследовательский центр), а также гигантов пищевой промышленности типа Strauss или Tnuva (принадлежащей китайской компании Bright Food).

Недавно Еврейский Университет сотрудничал с ещё одним амбициозным стартапом, Better Juice, разрабатывая технологию, которая преобразует до 80% природных сахаров апельсинового сока в пищевые волокна. Обычные соки, как правило, способствуют ожирению, потому что природные сахара (фруктоза, глюкоза и сахароза) быстро преобразуются в жир, если их энергия не сжигается в достаточной степени. Как и Amai, Better Juice также спонсируется Kitchen Hub.

Помимо этого, Самиш отмечает, что при необходимости увеличения объема продукции он может обратиться ещё к одному стартапу, поддерживаемому Kitchen Hub, — к DouxMatok. DouxMatok добавляет инертную минеральную основу для сахара, благодаря которой еда может содержать на 40% меньше сахара без изменения вкусовых качеств и текстуры. Без наполнителя порция йогурта, подслащенного белком, эквивалентна лишь паре глотков йогурта. Прошлым летом DouxMatok начал сотрудничество с крупнейшим в Европе производителем сахара, Südzucker, и, по всей видимости, работает над заключением аналогичной сделки в США.

Следующий этап для Самиша и его команды — выделение одного сладкого белка, который бы оказался достаточно хорош для массового производства. К настоящему времени Amai с различной степенью успеха провели эксперименты с широким спектром напитков, йогуртов и белковых коктейлей. «Когда мы заменили до 60% подсластителей в лимонной и апельсиновой газировке нашими белками, 90% людей не почувствовали разницы, — говорит Самиш. — Когда в напитках содержалось более 60% наших белков, это уже становилось заметно, так что мы продолжаем работать над этим. Мы не хотим, чтобы по вкусу это напоминало диетические напитки. Мы стремимся к тому, чтобы это был вкус настоящего сахара».

«Это новый продукт и он нуждается в доработке, но они, безусловно, на верном пути. Я бы сказал, что через пару лет мы получим напитки, содержащие только белковые подсластители».

Стоит отметить, что Amai ведут активные переговоры с Danone и SodaStream International, производителями газировочных автоматов, о тестировании сладких белков на некоторых неназванных продуктах. Тель-Авивская компания SodaStream, успешно позиционирующая свои напитки как здоровую альтернативу рыночной продукции, была приобретена компанией PepsiCo в апреле 2018 за $3,2 млрд.

«Деятельность Amai очень перспективна, — считает Шмуэль Марко, который возглавляет отделение разработки сиропов SodaStream. — Это новый продукт и он нуждается в доработке, но они, безусловно, на верном пути. Я бы сказал, что через пару лет мы получим напитки, содержащие только белковые подсластители».

К этому времени Самиш надеется увеличить производство спортивных, энергетических, диетических напитков и ароматизированного пива. «Миллениалы любят вкусное и сладкое пиво, но без дополнительных калорий», — утверждает он. Самиш предполагает, что затем Amai будет расширяться в области нестандартных функциональных продуктов здорового питания (например, продукции для диабетиков) и в конечном итоге выйдет на основной потребительский рынок: «Соусы, кетчуп, всё остальное». Основываясь на опыте недавней разработки искусственного мяса, Самиш предполагает, что его сладкий белок получит нормативное утверждение примерно через три года.

Он настаивает: «Моя цель — не попадание в сегменты премиумной и органической еды, а распространение дешёвых и здоровых продуктов в обычных сетевых магазинах. Я хочу по максимуму вложиться решение этой глобальной проблемы».

Самиш оптимистично настроен в отношении своей миссии, потому что пищевая промышленность отчаянно нуждается в здоровой и недорогой альтернативе сахару на фоне растущей осведомленности общественности по вопросам ожирения, диабета и сердечно-сосудистых проблем, не говоря о риске развития новых заболеваний. «Я верю, что через 50 лет такие заболевания, как диабет, будут гораздо менее распространены, чем сейчас».

«Тем не менее, всё зависит от вкуса, — добавляет Самиш, — и мы очень близки к тому, чтобы он стал таким, как нужно».

Поправка: В более ранней версий этой статьи утверждалось, что Strauss Group принадлежит Danone. На самом деле Danone владеет только долей Strauss Group.

Автор: Бойд Фэрроу

Бойд Фэрроу — британский журналист, который пишет для различных изданий Европы, США и Азии. Живет в Лондоне и Берлине.