Сладкие белки — перспективная группа сахарозаменителей. Эти вещества нетоксичны, полезны для здоровья, не вызывают скачков сахара, в организме превращаются в аминокислоты, участвующие в обмене веществ. В настоящее время только сладкий белок тауматин прошел все необходимые процедуры и получил разрешения как подсластитель и усилитель вкуса E957. Что это за необычное соединение, каковы его свойства и влияние на организм.

Содержание статьи:

Что такое тауматин

Тауматин получают из плодов катемфе (Thaumatococcus daniellii) – высокого цветущего западноафриканского растения с крупными почти полуметровыми листьями. Его небольшие плоды около 4 сантиметров в диаметре называют чудодейственными фруктами Судана и африканской ягодой удачи. В Западной Африке сладкую мякоть плодов, содержащую тауматин, используют для подслащивания хлеба, пальмового вина и кислых блюд. В медицине Кот-д’Ивуара и Конго ягодами удачи лечат болезни желудка и легких.

Тауматин с химической точки зрения — не углевод, а белок, состоящий из 207 аминокислотных остатков, связанных восемью дисульфидными мостиками, придающими соединению устойчивость. В 1839 году английский военный хирург и ботаник У. Ф. Даниэль привез плоды тауматина в Англию, и, несмотря на долгое путешествие, они сохранили свою сладость.

Позже Даниэль написал статью о тауматинах — группе белков, обнаруженных в плодах растения Thaumatococcus daniellii, но только в 70-х годах прошлого века ученые начали изучать эти вещества.

Оказалось, что плоды катемфе содержат пять сладких белков – тауматинов I, II, III, а и b. Больше всего в ягодах тауматинов I и II, на которые приходится до 81% сладких соединений. Все тауматины имеют схожий состав, поэтому в научных кругах их объединили под общим названием – тауматин. Эти соединения состоят из аминокислот: аланина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, глицина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, треонина и тирозина. Исследования показали, что именно такая комбинация аминокислот придает ягодам удачи сладость. Содержание сладких веществ в мякоти зрелых плодов примерно 30 мг/г сырой массы, но поскольку основная часть ягод приходится на кожу и семена, получить большое количество сахарозаменителя не получится.

С 1979 года тауматин начали использовать в Японии как лекарство. Затем его одобрили в Великобритании, Австралии и ЕС как подсластитель и усилитель вкуса. В Таможенном союзе, куда входит Россия, экстракт катемфе разрешен как пищевая добавка E957.

Насколько хорош вкус тауматина

Тауматин — один из самых сладких белков в природе. Он в 1600–3000 раз слаще сахара в зависимости от состава плодов, из которых его получают. Сладость сохраняется даже при очень невысокой концентрации 10-8 моль/л. На вкус тауматин приятный, с освежающим эффектом, напоминающим эритрит. Однако лакричное послевкусие, похожее на аптечные леденцы, нравится не всем.

Для избавления от привкуса лакрицы тауматин смешивают с экстрактом стевии – другим природным сладким веществом. Получается комбинированный сахарозаменитель с чисто-сахарным вкусом и приятной мятной ноткой. Схожий эффект наблюдался при смешивании тауматина с сахарином и ацесульфамом К. Сладкие белки плода катемфе маскируют горький, неприятный привкус ионов натрия, калия и железа, поэтому могут, в перспективе, использоваться не только в пищевой промышленности, но и в фармацевтической отрасли.

У тауматина есть еще один недостаток — медленное действие. Сладость ощущается не сразу, а через несколько секунд. Это немного, но портит впечатление. Поэтому производители называют его «сахаром-черепахой» и отмечают вкус как «милый, но медленный».

Исследователи обнаружили, что тауматин активирует рецепторы сладкого вкуса TAS1R2 и TASIR3 у человека и обезьян Старого света. У других живых существ эти рецепторы функционируют иначе, поэтому для них плоды катемфе не кажутся сладкими. Однако способность тауматина усиливать вкус сохраняется и у людей, и у животных.

Высокая растворимость тауматина в воде, его способность вызывать слюноотделение и усиливать вкусовые ощущения применяется в животноводстве. Во время экспериментов было замечено, что свиньи и другие домашние животные, употреблявшие корм с тауматином, набирают вес быстрее, чем контрольная группа, получавшая тот же корм без подсластителя. Поэтому во многих странах это вещество зарегистрировано не только как сахарозаменитель, но и как усилитель вкуса.

Полезные свойства подсластителя тауматина

Тауматин обладает множеством преимуществ:

Снижает калорийность блюд. Хотя подсластитель содержит столько же калорий, сколько и сахароза, но высокая сладость позволяет использовать его в минимальных количествах. Замена сахара таким компонентом делает еду менее калорийной.
Не повышает уровень глюкозы в крови. Тауматин – не сахар, а белок, поэтому расщепляется по-другому. E957 имеет нулевой гликемический индекс и безопасен при диабете.
Не провоцирует кариес. В отличие от сахара, тауматин не разлагается бактериями во рту, микроорганизмы не могут превратить его в кислоту, разрушающую эмаль.
Стимулирует работу желудка. Исследования Мюнхенского технического университета показали, что тауматин распадается в желудке на горькие компоненты, стимулирующие выработку кислоты. Такой подсластитель полезен при пониженной кислотности.
Обладает противовоспалительным действием. Ученые обнаружили, что тауматин подавляет выработку провоспалительного интерлейкина 17A, который участвует в развитии псориаза, ревматоидного артрита и воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Поскольку интерлейкин 17A усиливает свертываемость крови, тауматин, гасящий его активность, препятствует тромбообразованию.
Безопасен. Подсластитель неоднократно исследовали на токсичность и влияние на потомство. Никаких негативных эффектов не обнаружено даже при употреблении в дозе 20–21 г/кг. Учитывая высокую сладость сахарозаменителя, съесть такое количество практически невозможно. Единственный риск — развитие аллергии из-за белковой структуры вещества.

Ученые продолжают изучать этот сладкий белок. Предполагается, что он обладает антиоксидантными свойствами, подавляет бактерии H. pylori, вызывающие заболевания желудочно-кишечного тракта, и обладает другими полезными качествами.

Синтез тауматина: от блестящей идеи до непростой реальности

С этим сахарозаменителем произошло то же самое, что и с другими популярными подсластителями природного происхождения. В начале его изготавливали из плодов Thaumatococcus daniellii. Из мякоти экстрагировали — выделяли сладкие компоненты, которые потом очищали различными способами и сушили. Но плоды катемфе содержат всего 7% мякоти, а общий выход подсластителя не превышает 4%. Учитывая, что сырье приходится возить из Западной Африки, рентабельность такого производства невысока.

Производители решили пойти по тому же пути, что и со стевией. Изначально весь сахарозаменитель производили из травы Stevia rebaudiana. Но когда этого стало недостаточно, несмотря на передачу табачных плантаций под выращивание сладкой травы, начали искусственно синтезировать его компоненты – стевиолгликозиды. Сейчас натуральную стевию можно купить только в Индии, Китае, Южной Америке и в странах, экономически связанных с этими регионами, например, в России.

Но компоненты стевии не белковые, поэтому их легче синтезировать, чем тауматин. Поэтому ученые использовали генную инженерию. Они вывели микроорганизмы — бактерии и дрожжевые грибки, способные выделять сладкий белок. Микробов выращивают в контролируемых условиях, а затем, когда они накопят тауматин, белковое вещество выделяют. Микроорганизмы при этом погибают, поэтому указывать на упаковке сахарозаменителя присутствие ГМО-компонентов не нужно.

Однако этот метод оказался не очень продуктивным. Несмотря на многочисленные попытки модифицировать разные микроорганизмы, выход тауматина остался небольшим. Ученые пытались получить сладкий белок из картофеля, ячменя и даже из клубники, но результаты были скромными — из килограмма сырья получалось всего два грамма тауматина. Для сравнения, листья стевии содержат 20% и более сладких соединений гликозидов, и все равно ее не хватает для нужд промышленности.

Из-за низкой продуктивности тауматин остается дорогим веществом. Его используют в основном как модификатор, устраняющий горечь из продуктов и делающий их вкус более ярким и насыщенным.

Вторая проблема – тауматин, как и все белки, плохо выдерживает высокие температуры, поэтому для использования подсластителя в выпечке в него добавляют стабилизаторы. Это дополнительно увеличивает стоимость и делает продукт менее натуральным. Поэтому сахарозаменитель обычно продается как компонент сладких миксов.

Его часто смешивают с другими подсластителями, в том числе синтетическими, и в таких смесях тауматин может быть не главным ингредиентом. Поэтому сейчас купить чистый натуральный экстракт катемфе практически невозможно.

В каких продуктах встречается тауматин

Это сладкое вещество встречается в самых разных пищевых продуктах:

Напитках. Тауматин делает слаще фруктовые соки, безалкогольные и спортивные напитки, подчеркивает вкус фруктов, особенно цитрусовых. Он усиливает ароматы перечной мяты, имбиря, корицы и кофе.
Кондитерских изделиях. Конфетам, шоколаду и жевательной резинке тауматин придает натуральный сладкий вкус и усиливает сладость других добавленных сахарозаменителей.
Молочных продуктах. Этот подсластитель добавляют в йогурт, мороженое и заменители молока для увеличения сладости и подчеркивания сливочного вкуса.
Выпечке. Тауматин снижает содержание сахара в тортах, печенье, кексах и хлебе.
Столовых подсластителях. Саше и таблетки с тауматином удобны для кофе, чая и других напитков. Вместе с тауматином там практически всегда присутствуют другие заменители сахара.
Приправы и соусы. В этих продуктах сладкий белок используют как подсластитель и усилитель вкуса.
Здоровое питание. Благодаря отсутствию калорий и натуральному происхождению, тауматин популярен как компонент диетических добавок и протеиновых порошков.
Готовая еда. Тауматин заменяет сахар и усиливает вкус блюд.

Чтобы узнать, содержит ли конкретный продукт этот заменитель сахара, нужно изучить состав на упаковке. Подсластитель обозначается как пищевая добавка Е957. В большинстве случаев он не используется в чистом виде, а сочетается с другими сладкими веществами, включая обычный сахар.

Наука активно исследует сладкие природные белки, которых уже обнаружено немало. В будущем промышленность может получить новый класс натуральных сладких веществ.

Но сейчас технологии находятся в стадии разработки, и многие из выделенных веществ еще не получили разрешения на использование в качестве пищевых добавок.

Вероятно, скоро появятся альтернативы тауматину, но пока он остается единственным в своем классе.