Исследователи из Колледжа сельского хозяйства, биотехнологии и природных ресурсов Калифорнийского политехнического университета в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского государственного политехнического университета исследовали сывороточные белки, полученные с помощью прецизионной ферментации — процесса, в котором генетически модифицированные дрожжи синтезируют молочные белки без необходимости участия коров.
Хотя белки позиционировались разработчиками как полностью идентичные белкам в коровьем молоке, исследование показало, что это совсем не так.
«Функционально они ведут себя как сывороточный белок и имеют тот же вкус, — рассказал Стивен Фрезе, доцент кафедры микробиологии в Университете Небраски в Риверсайде и ведущий автор исследования. - Но на молекулярном уровне они имеют другую структуру… эта структура — называемая гликанами — по-видимому, влияет на реакцию наших кишечных микробов».
Исследование, опубликованное в журнале Microbiology Spectrum, показало: натуральное молоко содержит разнообразные белки, а выращенное в лаборатории молоко почти на 98% состоит из бета-лактоглобулина. В натуральном молоке также присутствуют альфа-лактальбумин, альбумин и казеин, что обеспечивает более разнообразный состав питательных веществ.
Чтобы проверить, как белки влияют на пищеварение, группа использовала модель фекальной ферментации in vitro, имитируя реакцию микробиома кишечника человека на каждый источник белка.
Результаты исследования показали, что микробные сообщества, подвергавшиеся воздействию сыворотки, полученной из дрожжей, характеризовались меньшим разнообразием по сравнению с теми, которые взаимодействовали с сывороткой из коровьего молока.
«Меньшее разнообразие не обязательно плохо. Но важный вывод заключается в том, что эти белки по-разному взаимодействуют с нашей биологией», подчеркивает Фрезе.
Различия заключаются не только в самих белках. Исследование было сосредоточено на N-гликанах — молекулах сахара, прикреплённых к белкам. У млекопитающих эти структуры сахара образуются посредством сложных механизмов, которые дрожжи не могут воспроизвести в точности.
В результате, хотя белковые последовательности могут казаться похожими, они совсем не идентичны. Эти модификации могут влиять на поведение белков в организме, особенно в отношении пищеварения и иммунного ответа.
Результаты исследования появились в переломный момент в развитии пищевых инноваций. Выращенные в лабораторных условиях и ферментированные молочные продукты стремительно выходят на рынок, обещая этические, экологические и оздоровительные преимущества.
Сторонники утверждают, что производство молочных белков без коров может значительно сократить выбросы углерода, потребление воды и землепользование. Однако это новое исследование указывает на необходимость дальнейшего изучения.
«Это исследование добавляет новый уровень детализации к обсуждению. Оно предполагает, что мы должны оценивать эти белки по их функциональным характеристикам в организме», — сказал Фрезе
По мере того, как прецизионная ферментация становится всё более распространённой, учёным и регулирующим органам, возможно, придётся пересмотреть подход к оценке эквивалентности новых продуктов питания. Предположение о том, что «идентичные» белки биологически идентичны, неверно. «Наше исследование не утверждает, что выращенные в лаборатории молочные продукты небезопасны. Но оно показывает, что они ведут себя иначе, и это стоит понимать, когда мы рассматриваем вопрос о маркировке и регулировании таких продуктов», —заключил Фрезе.
Источник: University of Nevada-Reno.
