Kiedy zastanawiamy się, jak będzie wyglądać nasze życie w przyszłości - jeśli będziemy grać w tenisa przeciwko robotom, powiedzmy, lub nosić samojezdne plecaki odrzutowe na dojazdy do pracy - mało kto z nas wyobraża sobie, że będziemy szczuplejsi . Prawie 40 procent Amerykanów jest teraz otyłych, a ponad 35 procent ludzi w siedmiu stanach ma przewlekłą nadwagę. Ujmując to w kontekście: w 1985 r. Żaden stan nie wykazywał wskaźnika otyłości wśród dorosłych wyższy niż 15 procent. Światowa Organizacja Zdrowia twierdzi, że otyłość prawie potroiła się od 1975 r.

Jednak jeden z pionierskich izraelskich startupów uważa, że ​​tę falę można łatwo odwrócić. W skromnym laboratorium na przedmieściach Tel Awiwu naukowcy z branży technologii żywności Białka Amai wytwarzają cząsteczki białka z rzadkiej rośliny tropikalnej, która może smakować tysiące razy słodiej niż cukier. Firma twierdzi, że poprzez fermentację tych białek w mikroorganizmach, takich jak drożdże, może wytworzyć zupełnie nowy substytut cukru bez skutków ubocznych istniejących alternatywnych substancji słodzących, z których niektóre okazały się rakotwórcze lub powodować przyrost masy ciała.

„Cukier zabija co roku więcej ludzi niż proch strzelniczy, ale naukowcy skupiają się tylko na chorobach, które powoduje”, mówi biochemik Ilan Samish, który dwa lata temu utworzył białka Amai. „Mam misję wyleczyć jedzenie. Nie wytwarzamy białka identycznego z białkami występującymi w naturze. Przeprojektowujemy białka. ”

W tej chwili Samish i jego zespół sami są na poziomie cukru, po tym, jak w styczniu ukończyli całkowicie nowe białko, które z podnieceniem nazywa „najsłodszą substancją na świecie”. Pochodzi z przeprojektowanego DNA rośliny znalezionej w cieniu plaster Malezji, którego nazwy Samish nie ujawniłby i jest „16 000 razy słodszy od cukru”. Ledwo widoczne 0,375 miligrama tego słodkiego białka jest równoważne łyżeczce cukru.

Samish wyjaśnia, że ​​istnieje wiele istotnych powodów, dla których stosowanie takich ultra-słodkich białek zamiast cukru byłoby dla nas znacznie zdrowsze. „Wiążą się ze słodkim receptorem na naszych kubkach smakowych, ale są trawione w naszych górnych drogach pokarmowych, jak każde inne białko. Nie inicjują reakcji cukru we krwi ani insuliny. Nie przynoszą tłuszczu, zmieniając mikrobiom, ogromną armię drobnoustrojów w naszych jelitach, w taki sam sposób jak cukier ”.

„Cukier zabija co roku więcej ludzi niż proch strzelniczy, ale naukowcy zwykle koncentrują się wyłącznie na chorobach, które powoduje. ”

Według Samisha istniejące alternatywne substancje słodzące - sztuczne, jak aspartam, lub naturalne, jak ekstrakt z liści stewii - również stanowią zagrożenie dla zdrowia. Wszystkie te substytuty cukru zawierają „małe cząsteczki”, które zasadniczo przechodzą przez ciało po trawieniu przez wątrobę i nerki, czasami powodując szkodliwe związki, a nawet powodując wyższe poziomy glukozy we krwi. Co więcej, niektóre osoby, które decydują się na zero kalorii, mogą nadal nakładać kilogramy, ponieważ obecność tych małych cząsteczek w mikrobiomie zaburza ich metabolizm.

„Najważniejsze jest to, że 99,99 procent wszystkich białek jest zdrowych”, mówi Samish. „Osoba o normalnej wielkości powinna jeść 56 gramów białka dziennie, zgodnie z wytycznymi USA. Większość z nas je więcej, więc kilka miligramów nie ma znaczenia. ”

Uważa, że ​​prawie wszyscy mogą delektować się słodzonymi białkami napojami gazowanymi, produktami mlecznymi, a nawet batonami premium, bez konieczności martwienia się o cukrzycę lub otyłość. Właśnie dlatego niewielki startup Samisha przyciąga uwagę konglomeratów żywności z całego świata. „Nasza srebrna kula” - mówi - „wyprodukowaliśmy coś zdrowego, taniego i faktycznie smakuje cukrem”.

Chociaż Samish podkreśla, że ​​alternatywny rynek słodzików jest wart około 9 miliardów dolarów rocznie - 10 procent rzeczywistego rynku cukru - mówi, że jego praca z Amai jest bardziej motywowana jego trudnymi relacjami z cukrem. Samish przypomina sobie, że dorastając, jego siostra bliźniaczka zawsze jadła mniej jedzenia niż on, ale zawsze był chudszy. „Zasadniczo dorastałem, unikając jedzenia słodyczy, ponieważ sprawiałoby to, że czuła się źle” - mówi. „Ogromnie satysfakcjonujące byłoby nie tylko uczynienie społeczeństwa zdrowszym, ale także umożliwienie ludziom cieszenia się czymś bez poczucia winy”.

Naukowcy wiedzieli o istnieniu słodkich białek w niektórych roślinach tropikalnych od 1970 roku. Taumatyna - znaleziona w mięsistych owocach Katemfe, samotnej rośliny, która rośnie w mocno zacienionych częściach Nigerii i Sudanu - jest obecnie stosowana jako wzmacniacz smaku w około 350 produktach, w tym niskokalorycznych środkach słodzących. Produkcja na dużą skalę była jednak niemożliwa. Uporczywie odporne na rolnictwo rośliny te można zbierać ręcznie tylko przed wysłaniem za granicę w celu ekstrakcji białka. Po przetworzeniu materiał kosztuje około 1000 USD za funt.

Innym problemem jest to, że wiele słodkich białek jest zbyt niestabilnych, aby można je było dodawać do kwaśnych płynów, takich jak Coca-Cola, lub stosować do wypieków nasyconych tłuszczem, które są wytwarzane w wysokich temperaturach. I większość ma gorzki posmak, podobnie jak stewia.

Po badaniach podoktoranckich na Uniwersytecie Pensylwanii z Williamem DeGrado, „ojcem obliczeniowego projektowania białek”, Samish zdał sobie sprawę, że nikt nigdy nie próbował rozwiązać tych szczególnych problemów za pomocą zaawansowanej technologii. Wykorzystując ogromną moc obliczeniową w chmurze, zaczął mapować i modelować złożoną strukturę i energetykę kilku słodkich białek, nigdy nie używając rzeczywistych roślin.

„Białka są jak naszyjnik z koralików” - wyjaśnia Samish. „Kulki to aminokwasy”. Samish wyjaśnia, zmieniając sekwencję tych kwasów z możliwej kombinacji 200 na potęgę 20, i stworzył „rodzinę” słodkich białek. „Inne firmy również pracują nad opracowaniem słodkich białek, ale udało nam się rozwiązać problemy związane z wydajnością, stabilnością i smakiem.”

Amai fermentuje DNA zaprojektowane w laboratorium w drożdżach. „To jest jak warzenie piwa, tyle że w końcu otrzymujemy czysty biały słodki proszek proteinowy” - mówi Samish. Ponieważ tak mało z tego musi być użyte do słodzenia żywności, skutecznie sprawia, że ​​substancja jest praktycznie bezkaloryczna, a także opłacalna, mówi. „Nie potrzebuję owoców. Muszę tylko zobaczyć strukturę białka na komputerze, a następnie zamówić kod. ”Produkt końcowy nadaje się do użytku zgodnie ze standardami europejskiego przemysłu spożywczego.

Samish jest przekonany, że cały przemysł spożywczy znajduje się na krawędzi prawdziwej rewolucji cukrowej. „Nie opuściłem środowiska akademickiego, aby szybko zarobić pieniądze, ale ponieważ czułem, że mamy tu coś wielkiego” - mówi. Inni zwracają uwagę. Oprócz 120 000 USD czasu przetwarzania w chmurze, które Amai otrzymał od Amazon i Google, aby zasilić swoje projekty białek wymagających dużych zasobów, firma zapłaciła 3 miliony NIS (800 000 USD) od Kitchen Hub, lokalnego inkubatora należącego do izraelskiej firmy spożywczej Strauss Grupa, która jest częściowo własnością francuskiego międzynarodowego koncernu spożywczego Danone. Amai stara się zebrać 10 milionów dolarów w środkach serii A w pierwszym kwartale tego roku, aby sfinansować kolejny etap swojej działalności.

Amai nie jest jedynym izraelskim startupem rozwijającym innowacyjne alternatywne słodziki. Spośród 270 startupów w branży spożywczej w kraju co najmniej tuzin pracuje nad zamiennikami cukru - i wszystkie mają duże ambicje. Na przykład firma Unavoo Food Technologies z Rehovota stworzyła produkt o nazwie Heylo, który łączy rozpuszczalny błonnik pokarmowy z drzewa akacjowego ze stewią. Przetestowano go w napojach, keczupie, masle orzechowym i produktach mlecznych. Pierwszym i głównym rynkiem docelowym firmy będą Stany Zjednoczone, gdzie niedawno otworzono spółkę zależną.

Inny startup, A1C Foods, w pobliskim Ramat Gan, faktycznie używa niewielkich ilości zwykłego cukru w ​​swoich czekoladkach i lodach, ale dodaje zgłoszoną do opatentowania mieszankę, która obniża ich indeks glikemiczny. Firmę założył Ran Hirsch, którego córka zdiagnozowano cukrzycę, oraz Mariela Glandt, znana endokrynolog, która leczyła ją w Glandt Center for Diabetes Center w Tel Awiwie.

„Nie dodajemy do jedzenia niczego sztucznego, w tym słodzików”, mówi Hirsch. „Receptura leży u podstaw naszej wiedzy specjalistycznej”. Obecnie rozmawiają z firmami w Ameryce Północnej, Europie i na Dalekim Wschodzie, które chcą koprodukować, i mają nadzieję wydać swoje pierwsze komercyjne produkty za sześć miesięcy. Hirsch twierdzi, że AIC opracowuje zdrowsze dania do pizzy i makaronów, które zawierają znacznie mniej cukru niż typowe potrawy produkowane komercyjnie, i spotkał się z zainteresowaniem firm z makaronem w Chinach oraz producentów tortilli w Ameryce Łacińskiej. „Sekret polega na tym, aby zrobić coś pysznego” - mówi Hirsch. „Nikt nie chce zdrowego. Chcą pysznych. ”

To nie przypadek, że Izrael, już światowy lider w dziedzinie badań nad żywnością i badań nad cukrzycą, jest odpowiedzialny za tak wiele przełomów w zastępowaniu cukru. „Znajdują się tam niektórzy z wiodących światowych naukowców zajmujących się żywnością i eksperci ds. Żywienia ludzi, a społeczność badawcza znana jest na całym świecie z promowania innowacji”, zauważa Kim Kidwell, dziekan College of Agriculture, Consumer and Environmental Sciences na University of Illinois . „W kraju, w którym dostępność wody dyktuje możliwości w wielu królestwach, dla mnie ogromne znaczenie ma dokonanie jednych z największych przełomów w dziedzinie innowacji żywności”.

Inną rzeczą, która wyróżnia Izrael, jest duża liczba wspólnych przedsięwzięć między osobami pracującymi w najnowocześniejszych technologiach, środowiskach akademickich i instytucjach badawczych - takich jak Weizmann Institute i Hebrew University - oraz w sektorze biznesowym. Masza Niv, prodziekan Wydziału Rolnictwa, Żywności i Środowiska Uniwersytetu Hebrajskiego, mówi, że kultura interdyscyplinarnych badań tego kraju oznacza, że ​​wielu jego najlepszych mózgów często podchodzi do tego problemu z zupełnie nowej perspektywy.

W zeszłym roku Samish i Niv założyli forum w celu zacieśnienia współpracy między izraelskimi naukowcami i liderami przemysłu spożywczego w dziedzinie zdrowej redukcji cukru. Nazywane Forum Sweet Science ma na celu dzielenie się badaniami i rozwiązaniami burzy mózgów w takich tematach, jak słodka percepcja, molekularne mechanizmy słodyczy i analiza sensoryczna. Członkowie obejmują naukowców z Technion, Hebrew University i Volcani Institute (izraelskie centrum badań rolniczych), a także gigantów przemysłu spożywczego, takich jak Strauss i Tnuva, które są własnością chińskiej firmy Bright Food.

Uniwersytet Hebrajski niedawno współpracował z innym ambitnym startupem, Better Juice, nad opracowaniem technologii, która przekształca do 80 procent naturalnych cukrów zawartych w soku pomarańczowym w błonnik pokarmowy. Zwykłe soki zwykle tuczą, ponieważ naturalne cukry, takie jak fruktoza, glukoza i sacharoza, szybko przekształcają się w tłuszcz, jeśli nie wypali się wystarczającej ilości energii. Podobnie jak Amai, Better Juice jest również wspierany przez Kitchen Hub.

Podobnie Samish mówi, że może zwrócić się do innego startupu wspieranego przez Kitchen Hub, o nazwie DouxMatok, jeśli będzie musiał „zapakować” produkty. DouxMatok dodaje obojętny nośnik mineralny do cukru, dzięki czemu żywność może zawierać o 40 procent mniej cukru, jednocześnie zapewniając takie same wrażenia na języku. Jak zauważa Samish, bez środka spęczniającego garnek jogurtu słodzonego białkiem może zawierać zaledwie garść jogurtu. Zeszłego lata DouxMatok nawiązał współpracę z największym producentem cukru w ​​Europie, Südzuckerem, i oczekuje się, że zawrze ważną umowę z USA.

Dla Samisha i jego zespołu kolejnym etapem jest zawężenie setek tysięcy słodkich białek, które wytworzyli, do takich, które są uważane za wystarczająco dobre, aby mogły być wytwarzane na dużą skalę. Do tej pory Amai eksperymentował z różnymi napojami, jogurtami i koktajlami proteinowymi z różnym powodzeniem. „Kiedy zamieniliśmy do 60 procent słodzika na białko w cytrynowych i pomarańczowych napojach, 90 procent ludzi nie było w stanie odróżnić”, mówi Samish. „Kiedy napój zawierał ponad 60 procent, zauważyli, więc nadal wymaga więcej pracy. Nie chcemy smakować jak napój dietetyczny. Chcemy smakować jak cukier. ”

„To bardzo nowy produkt i trzeba wprowadzić pewne poprawki, ale zdecydowanie są na dobrej drodze. Powiedziałbym, że za kilka lat zobaczymy słodkie białka wykorzystywane w napojach. ”

Co ważne, Amai prowadzi obecnie zaawansowane rozmowy z Danone i SodaStream International, producentem konsumenckich napojów gazowanych, na temat testowania słodkich białek w nieokreślonych produktach. SodaStream z siedzibą w Tel Awiwie, który z powodzeniem promuje napoje gazowane jako zdrową alternatywę dla napojów gazowanych kupionych w sklepach, został przejęty przez PepsiCo w kwietniu ubiegłego roku za 3,2 miliarda dolarów.

„To, co robi Amai, jest bardzo ekscytujące”, mówi Shmuel Marko, który kieruje działem badań i rozwoju syropów w SodaStream. „To bardzo nowy produkt i trzeba wprowadzić pewne poprawki, ale zdecydowanie są na dobrej drodze. Powiedziałbym, że za kilka lat zobaczymy słodkie białka wykorzystywane w napojach. ”

Do tego czasu Samish ma nadzieję na zwiększenie produkcji napojów sportowych i energetycznych, napojów dietetycznych i piw smakowych. „Tysiąclecia lubią piwo, które jest smaczne i słodkie, ale bez dodatkowych kalorii”, zapewnia. Przewiduje on, że Amai rozwinie się w tak zwaną żywność funkcjonalną, która obiecuje korzyści zdrowotne wykraczające poza podstawowe żywienie, takie jak posiłki przygotowywane specjalnie dla diabetyków, a następnie główny rynek konsumencki - „sosy, keczup, wszystko inne”. Na podstawie Podczas ostatniej wędrówki labiryntu od leja do widelca Samish uważa, że ​​jego słodkie białka są trzy lata od zatwierdzenia przez organy nadzoru.

„Moim celem nie jest wejście na rynek artykułów spożywczych i premium, ale uzyskanie taniego i zdrowego produktu w sklepach o niższych cenach”, podkreśla. „Chcę wywrzeć realny wpływ na globalny problem”.

Samish mówi, że optymistycznie podchodzi do swojej misji, ponieważ przemysł spożywczy jako całość desperacko poszukuje zdrowszych, niedrogich alternatyw dla cukru w ​​obliczu rosnącej świadomości społecznej na temat otyłości, cukrzycy i problemów sercowo-naczyniowych, nie wspominając o zbliżających się lub zagrożonych przepisach. „W tym kontekście uważam, że za 50 lat choroby, takie jak cukrzyca, będą znacznie mniej powszechne niż obecnie”.

„Wszystko sprowadza się jednak do gustu”, dodaje Samish, „a my jesteśmy bardzo bliscy, aby wszystko było w porządku”.

Korekta: we wcześniejszej wersji tej historii stwierdzono, że firma napojów Strauss Group jest własnością Danone. Danone tylko częściowo jest właścicielem Strauss Group.