Шоколад и мороженое без сахара: как сладкие белки меняют правила игры

История сахара — это путь от роскоши к повседневности. Его получали ещё в древней Индии, но цена была заоблачной. Первый свеклосахарный завод в Пруссии в 1801 году мало что изменил — выход сладости из корнеплода был мизерным. Ирония судьбы: революцию совершил Наполеон. Морская блокада перекрыла доступ к тростниковому сахару, и император бросил силы на селекцию сахарной свеклы.

К середине XIX века сахар резко подешевел и стал любимцем пищевиков: идеальный наполнитель, усилитель вкуса, консервант и структурообразователь в одном флаконе. Отказаться от него оказалось невероятно сложно. Почти невозможно.

Не сахар

В прошлом веке нам предложили выход — синтетические подсластители. Сахарин, аспартам, сорбит. Сладко, почти без калорий — казалось бы, мечта! Но наука накопала неприятные детали: в больших дозах они могут провоцировать головные боли и даже проблемы с сердцем.

Что ещё хуже, эти заменители будто обманывают наш организм. Они приучают рецепторы к запредельной сладости, калечат микробиом, могут поднимать уровень глюкозы и в итоге вести к… тому же ожирению. Горькая пилюля, не находите?

Тропическая сладость

Глюкоза — это природный супер-аккумулятор. Неудивительно, что животные так падки на фрукты. Растения тратят уйму сил, чтобы вырастить сладкую плоть вокруг семян. Это их стратегия: вкусная награда за распространение потомства.

Но в тропиках, в процессе эволюции, некоторые растения пошли другим путём. Вместо того чтобы заливать плоды углеводами, они научились производить особые белки. При контакте с нашими рецепторами эти белки дают мощнейшее ощущение сладости, но почти не несут калорий.

Местные жители ели такие диковинные плоды веками, но окультурить растения не удалось. Зато между 1969 и 1990 годами учёные сумели выделить из них целую коллекцию сладких белков: монеллин, куркулин, тауматин, браззеин, мабинлин. Дальше логика проста: если сложно добывать из растений, нужно синтезировать. И на помощь пришло точное ферментирование.

Древнейший процесс

Ферментация, или брожение, — старый друг человечества. Хлеб, сыр, квашеная капуста, вино — всё это её заслуга. Она же позволяет сохранять продукты куда дольше.

Этанол для напитков, пенициллин для лечения, лимонная кислота, витамины — всё это дарит нам промышленная ферментация. Прецизионное ферментирование — следующий виток. Учёные научились тонко настраивать гены микроорганизмов, чтобы те в процессе брожения производили нужные молекулы. Быстрее, дешевле и экологичнее, чем когда-либо.

Как это работает? Объясняет Ростислав Ковалевский, директор по инновациям «ЭФКО». В микроорганизмы — дрожжи или бактерии — встраивают гены, кодирующие нужный белок. Затем этих «крошечных фабрик» помещают в биореакторы (похожие на пивоваренные цистерны), кормят питательной средой и создают идеальные условия. Микробы исправно производят целевое вещество, которое потом очищают до кристальной чистоты и высушивают.

Важный нюанс: генно-модифицированными являются сами бактерии-производители. Но в конечном продукте их нет — а значит, нет и чужеродных генов. Это чистая биотехнология. Первенцем такого подхода в 80-х стал человеческий инсулин. Затем — вакцины и лекарства от тяжёлых болезней.

Тест-драйв

Недавно я устроил маленький эксперимент в редакции. Угостил коллег (заодно и своих детей) шоколадными конфетами и мороженым. «Вкусно?» — спрашивал я. «Ещё бы! Давай добавки!» — был ответ. Никто не заподозрил, что в этих лакомствах не было ни грамма обычного сахара. Начинка — полезная клетчатка с микроскопической добавкой сладкого белка, основа мороженого — растительное молоко. Когда я раскрыл карты, реакция была единодушной: «Где купить?»

Секрет в браззеине — белке, который в 2000 раз слаще сахарозы и не повышает уровень глюкозы в крови. Над такими технологиями бьются несколько компаний в мире. Но российская «ЭФКО» вместе с академиками РАН не только разработала метод производства, но и первой в России сертифицировала браззеин как пищевой ингредиент. Это официальный зелёный свет.

Космическое производство

Тот самый браззеин для моего эксперимента сделали на ферментном заводе «ЭФКО» в инновационном центре «Бирюч» в Белгородской области. Именно там уже производят фермент для знаменитого майонеза «Слобода». Успех вдохновил на создание рабочей группы с Институтом биоорганической химии РАН и МГУ. Результат? Штаммы для производства сразу двух сладких белков — браззеина и монеллина. «Такого нет ни у кого в мире», — отмечает Ковалевский. Инвестиции в проект с 2020 года составили 1,3 млрд рублей.

Я видел этот завод своими глазами. Стерильная чистота, блестящие трубы из пищевой стали, лаборатории. И никаких посторонних запахов — только лёгкий аромат роз вокруг корпусов. Процессом управляет один оператор из комнаты, напоминающей ЦУП.

Но для всей страны нужны масштабы побольше. «Сейчас мы проектируем первый в России промышленный завод по производству браззеина, — говорит генеральный директор «ЭФКО» Евгений Ляшенко. — Масштабирование обойдётся более чем в 10 млрд рублей». Стройка начнётся после 2025 года. Ещё один завод планируют в ОАЭ.

А первые продукты — то самое мороженое, конфеты, напитки — появятся на российских прилавках уже в этом году. Первая фабрика будущего уже работает. Сладкая жизнь без сахара — это уже не фантастика, а наше почти что настоящее.