От пробирки до кастрюли: Как ученые разрабатывают продукты, которые мы едим каждый день - Анастасия Волчок
В 2017 г. вышла прекрасная статья группы американских ученых, посвященная проблеме обеднения кишечной микрофлоры человека[129]. В исследовании участвовали новорожденные дети как после естественных родов (тогда микробиом формируется во время прохождения через родовые пути), так и после кесарева – обычно у таких детей кишечное микробное сообщество менее разнообразно, в нем больше условно-патогенных организмов, захваченных с рук врачей и медсестер, с медицинского оборудования и из воздуха. Находящимся на грудном вскармливании малышам из обеих групп давали культуру Bifidobacterium infantis с 7-го по 28-й день жизни, и это принесло результат: у всех детей была показана стойкая колонизация пробиотических организмов в кишечнике. Кстати, здоровый микробиом среди прочего отвечает за младенческую пухлощекость. Полезные бактерии из олигосахаридов грудного молока синтезируют жиры, которые откладываются в виде подкожно-жировой клетчатки и эффективно защищают детей от холода.
Заменители грудного молока сегодня тоже пытаются насыщать пребиотиками, чтобы корректировать состав микробиоты у новорожденных на искусственном вскармливании. Для этого в сухие молочные смеси вносят олигосахариды 2'-фукозиллактозу (2'FL) и лакто-N-неотетраозу (LNnT), структурно полностью идентичные тем, что содержатся в женском грудном молоке. Конечно, это не то же самое, что натуральное женское молоко, ведь ученые до сих пор не знают его полного состава, а 2'FL и LNnT вместе – это лишь около 33% всех его олигосахаридов. Но даже это можно считать достижением. Клинические исследования показывают, что использование 2'FL и LNnT в питании детей снижает частоту респираторных заболеваний и позволяет реже обращаться к антибиотикам и жаропонижающим[130].
Вообще, производство детских молочных смесей – это отдельная интересная, но непростая составляющая молочной отрасли. При этом в России она только начинает набирать обороты. До недавнего времени все сухие молочные смеси в нашей стране изготавливались на базе иностранного сырья. Проблемой было отсутствие технологии получения главного ингредиента детского молочного питания – сухой молочной сыворотки с уровнем деминерализации 90% (СДС–90), которую готовят из подсырной сыворотки. Она содержит лактозу и сывороточные белки, а от минералов в составе порошка избавляются, чтобы избежать явного соленого вкуса продукта.
Сейчас в России есть несколько предприятий, готовых к выпуску СДС–90. Это значит, что в ближайшие годы зависимость российского производства детских смесей от импортных поставок наконец начнет снижаться. Новость отличная: от обеспеченности младенцев питанием напрямую зависит уровень продовольственной безопасности, а в заменителях грудного молока нуждается все больше детей (их доля от 40 до 80%, в зависимости от региона). Но для того чтобы отечественные производители вышли на уровень зарубежных конкурентов, предстоит приложить еще много усилий.
Во-первых, внедрение новых технологий такого уровня требует больших капитальных вложений, например покупки дорогого оборудования, а во-вторых, все технологические процессы в этом случае должны строго регулироваться. Мы уже знаем случаи, когда сухие молочные смеси становились причиной отравления детей. Взять хотя бы меламиновый скандал в Китае в 2008 г. Тогда у десятков тысяч детей были диагностированы нарушения работы мочевыделительной системы, включая образование камней в почках. Причиной оказался меламин, который недобросовестные производители молочных продуктов добавляли в смеси с целью завысить результаты измерения концентрации в них белка (некоторые методы анализа основаны на измерении количества общего азота, который присутствует в меламине – его химическая формула C3H6N6). В дальнейшем проверка токсичности меламина показала, что он может быть вреден лишь в очень высоких концентрациях[131], но трагедия все же случилась: несколько детей погибло. Еще один пример – заражение молочных смесей сальмонеллой на одном из заводов компании Lactalis во Франции в 2017 г. В тот раз было зафиксировано 37 случаев болезни у малышей, пивших зараженное молоко. С магазинных полок в итоге изъяли более 12 млн упаковок детского питания[132], но крупные ритейлеры еще какое-то время продолжали торговать опасными смесями, что лишь усугубило скандал. Подобные случаи воспринимаются особенно драматично, так как здесь речь идет о самой уязвимой группе людей: новорожденных и младенцах. Поэтому любое внедрение новых производств этого сегмента должно происходить под тщательным контролем. С другой стороны, однажды созданное собственное производство, не нуждающееся в постоянном поиске надежных зарубежных поставщиков для закупки у них тех или иных ингредиентов, скорее снизит риск попадания на рынок некачественной продукции, чем увеличит его.
Что еще можно получить из молока
Помимо классических творога, йогурта и сметаны, с которыми мы все прекрасно знакомы, современная молочная промышленность может давать также ряд дополнительных, «бонусных» продуктов. Но чтобы их получить, производство должно приблизиться к безотходному, то есть внедрить соответствующие биотехнологии.
Известно, что при изготовлении кисломолочных продуктов часть питательных компонентов неизбежно теряется и переходит в сыворотку, не зря ее второе название – «полумолоко». Сыворотку можно просто утилизировать, а можно переработать, чтобы извлечь из нее все полезное. Этим путем идут пока немногие, но те, кто решает вложить деньги в работу с сывороткой, убивают сразу двух зайцев: получают добавочную прибыль и избавляются от самой сыворотки, слив которой в канализацию загрязняет окружающую среду.
Первое, что выделяют из сыворотки, – белки. Их активно добавляют в спортивное питание или просто в молочные продукты для увеличения питательной ценности. Второе – прозрачная часть сыворотки, пермеат. Он содержит 85–90% лактозы и отлично показывает себя в качестве субстрата для выращивания кормовых дрожжей. Кроме того, сейчас его все чаще включают в состав молочных продуктов для усиления их сладости, вкуса и аромата. Лактоза способна адсорбировать ароматические соединения и красящие вещества, ее можно подвергать карамелизации: особенный вкус и желтоватый цвет карамелизированная лактоза дает, например, ряженке. На основе молочной сыворотки делают даже газировку. В российских супермаркетах это напитки «Эконад» от компании «АртВкус», обогащенные молочным сахаром, который, помимо всего прочего, сам по себе положительно влияет на здоровье. Галактоза, входящая в состав его молекулы, участвует в образовании ганглиозидов мозга, а сама лактоза нормализует микрофлору кишечника и помогает нам усваивать кальций[133].
Наконец, из сыворотки можно получать узкоспециализированные продукты глубокой переработки, иногда с последующей модификацией. Это пребиотики (лактулоза, галактоолигосахариды, фукоза), производные сывороточных белков (гидролизаты, сывороточные пептиды, гликомакропептиды, иммуноглобулины, ангиогенин, таурин) и производные лактозы, из которых получаются сахарозаменители – глюкозо-галактозные сиропы, тагатоза, лактитол и лактосахароза.
Улучшенные коровы для супермолока
Как вы уже
