От пробирки до кастрюли: Как ученые разрабатывают продукты, которые мы едим каждый день - Анастасия Волчок

По популярности аспартам идет сразу за сахарином, объемы его производства составляют около 20% общего количества синтетических подсластителей. Его часто можно встретить в составе газированных напитков и конфет, но для выпечки он не подходит: подобно многим пептидам, аспартам разрушается при нагревании.

Как и сахарин, давно синтезированный и со всех сторон изученный аспартам не избежал обвинений в небезопасности для здоровья человека. Последний скандал разразился, когда Международное агентство по изучению рака опубликовало исследования с выводами о «возможной канцерогенности» подсластителя. После этого заявления последовал новый виток проверок, но поколебать позиции аспартама пока не удалось. Он продолжает оставаться официально безопасной пищевой добавкой. Его рекомендуемый уровень дневного потребления остался прежним – 40 мг/кг тела, а эксперты ФАО/ВОЗ, FDA и EFSA (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) сошлись во мнении, что данные представленных исследований о канцерогенности ограниченны, постановка экспериментов имеет недостатки, а связь аспартама и рака не обнаружена[218].

Прямым потомком аспартама на рынке стал неотам. Он был одобрен FDA в 2002 г., а в 2010-м пришел и в Европу. Это также дипептид аспарагиновой кислоты и фенилаланина, но модифицированный метил-эфирной и неогексиловой функциональными группами. Неотам в 50 раз слаще аспартама, выдерживает высокие температуры и не считается канцерогеном или мутагеном[219].

Говоря о синтетических сладких добавках, нельзя забыть и о сукралозе. Ее придумала британская компания Tate & Lyle, а получают сукралозу обработкой обычного сахара хлором. Полученное производное не имеет калорий, так как не метаболизируется человеком, а его сладость в 600 раз выше сладости сахарозы. Иными словами, 1,5 г сукралозы в рецептуре заменяют 1 кг сахара. Поскольку сукралоза была одобрена не так давно, ее широко используют всего каких-то 25 лет, исследований о ее безопасности чуть меньше, чем для аспартама и сахарина. Тем не менее уже появилось несколько работ, где сукралозу называли возможным канцерогеном и веществом с генотоксичностью.

Итак, главный минус синтетических и искусственных сахарозаменителей – это их дурная репутация. Люди обычно отдают предпочтение натуральным ингредиентам, а кроме того, многие из «старых» подсластителей в прошлом обвинялись и до сих пор иногда обвиняются в токсичности или небезопасности. Отчасти это связано с тем, что их изучают уже многие десятки лет. И даже если сегодня аспартам разрешен и достоверных данных о его канцерогенности нет, рано или поздно они могут появиться – ученые постоянно проводят новые тесты, а безопасностью пищевых добавок занимаются научные институты по всему миру.

Еще одной проблемой синтетических подсластителей остается присутствие у них явного привкуса или послевкусия, часто – горького. На первый взгляд то, что сладкое вещество имеет горький привкус, может выглядеть нелогично, ведь для восприятия сладкого и горького у млекопитающих используются разные рецепторные клетки. При этом на практике мы имеем что имеем. Кроме того, минимальные изменения в структуре молекул или даже в расположении их атомов в пространстве нередко кардинально меняют их вкус со сладкого на горький и наоборот. Так, неогесперидин, содержащийся в кожуре цитрусовых, ужасно горький, а его дигидрохалкон в несколько сотен раз слаще сахара и может использоваться как подсластитель. А ведь рецепторы сладости непохожи на рецепторы горечи. Зато рецепторы, отвечающие за вкус умами, очень похожи на рецепторы горечи, и сигналы от них могут поступать в те же клетки, что от «горьких» рецепторов, и в этом случае регистрироваться как горечь. Это может иметь значение для веществ, восприятие которых связано и со сладкими, и с умами-рецепторами.

Как бы то ни было, с горьким привкусом в напитках и снеках нужно что-то делать. Его необходимо скрыть, а значит – добавить ингредиенты, способные замаскировать нежелательный вкус или снизить его выраженность. Иногда попытки улучшить вкус диетических продуктов приводят к довольно сложным рецептурам, где подсластители дополняют друг друга, сглаживая недостатки вкуса и послевкусия. Например, дорогой аспартам смешивают с более дешевыми цикламатом и ацесульфамом калия, чтобы скрыть их горечь. Порой это даже выгодно: такую рецептуру сложно повторить, но на начальном этапе требуются немалые затраты – разработчикам нужно учитывать не только свои предпочтения, но и предпочтения широкой массы потребителей, ведь вкусовое восприятие у людей индивидуально.

В конечном счете недостатки, казалось бы, очень эффективных синтетических подсластителей подталкивают индустрию к тому, чтобы смотреть шире и находить новые молекулы, которые потенциально способны изменить качество сегодняшней еды. И здесь на сцену выходят новые, природные сладкие соединения.

Подсластители нового поколения

Одним из первых натуральных подсластителей без калорий, который завоевал рынок США и Европы, стала стевия, а точнее, сладкие вещества, содержащиеся в южноамериканском растении Stevia rebaudiana (рис. 37). Это кустарник, из которого еще в 1930-х гг. были выделены так называемые стевиозиды – соединения в 300 раз более сладкие, чем сахароза, отличающиеся характерным вкусом и неспособные вызывать увеличение уровня сахара в крови. В добываемых из стевии экстрактах, таким образом, присутствует не одно соединение, а несколько: ребаудиозиды, рубузозид, стевиолбиозид, изостевиол. После экстракции водой их можно разделять кристаллизацией с использованием спиртов – этанола и метанола. В результате получаются промышленные пищевые добавки, содержащие в большой концентрации конкретные вещества, например ребаудиозид А. Их используют как отдельно, так и в комплексе с другими сладкими веществами. Подсластитель из Coca-Cola Life – Truvia – содержит также эритритол (о нем чуть позже).

Рис. 37. Стевия (Stevia rebaudiana), из которой получают подсластитель стевиозид

В России о стевии узнали после 2011 г., когда ее впервые разрешили в ЕС, но в Японии этот подсластитель успешно используют с 1970-х гг. Поэтому совсем уж новым продуктом его назвать трудно. Напротив: его так долго использовали, что научились не только извлекать из растений, но и получать ферментативным путем и с помощью микробного синтеза на базе бактерий и дрожжей. В двух последних случаях продукт получается однокомпонентным, то есть содержит не группу молекул, а какое-либо одно вещество. Производство стевиозидов микробного происхождения в разы дешевле их выделения из растений, и, если стевия не будет заменена другими подсластителями, ее, скорее всего, в ближайшие несколько лет начнут массово производить с помощью генетически измененных микробных фабрик. Пока не все такие биоинженерные стевиозиды признаны безопасными. Американская Cargill – одна из компаний, делающих ставку на эти добавки. В США их продукт уже одобрен, но в Европе – нет.

Сегодня стевия уже не так популярна. Многие производители со временем стали заменять ее