بدائل آمنة للسكر.. بروتين يشبه العسل وأحلى من السكر بـ 10 آلاف مرة
مع استمرار السباق لاستبدال السكر ببدائل أفضل للصحة، نجح باحثون في أحد المعاهد الألمانية في تطوير مُحلي يزعمون أنه يتفوق في الأداء على البروتينات الحلوة التقليدية.
في مشروع بحثي بعنوان NovelSweets، تعاون علماء من معهد فراونهوفر لعلم الأحياء الجزيئي والبيئة التطبيقية مع شركتين لدعم جهود الحكومة الفيدرالية الرامية إلى تقليل محتوى السكر في الأطعمة والمشروبات المعبأة.
وباستخدام التخمير الميكروبي، نجح الباحثون في تطوير مُحلي أحلى من السكر العادي بحوالي 10 آلاف مرة، وهو ما يعني أن بضعة مليجرامات فقط من المكون يمكن أن تحقق نفس مستوى الحلاوة مثل 106 جرام من السكر الموجود في الكولا النموذجية، وهو ما يحل محل الكمية العالية من السعرات الحرارية دون التأثير على طعم المنتج.
بروتين برازين معدّل له طعم العسل
يعتمد المكون المعروف باسم X3 على البروتينات الحلوة، وهي فئة من الجزيئات الطبيعية المشتقة من النباتات والفواكه.
تستخدم العديد من الشركات هذه الجزيئات كأساس لصنع محليات تعتمد على البروتين من خلال عمليات تكنولوجية حيوية (مثل التخمير) لاستخدامها كبدائل للسكر لا تؤثر على نسبة الجلوكوز في الدم أو الأنسولين أو ميكروبيوم الأمعاء .
مثل السكر، ترتبط البروتينات الحلوة بسهولة بمستقبلات التذوق على اللسان، والتي من خلالها يدرك البشر النكهات على أنها حلوة.
أحد البروتينات الحلوة الأكثر شهرة هو “البرازين”، الموجود في فاكهة أوبلي في غرب إفريقيا، وهو محور تركيز الشركات الناشئة مثل Cweet وSweegen وNovel Foods Group و Oobli.
“البرازين” أحلى من السكروز بنحو 500 إلى 2000 مرة، ولكن العرض يشكل مشكلة كبرى، إن بُعد مواقع مصادره يجعل حصاده من النباتات على نطاق واسع يشكل تحدياً كبيراً، مما يساهم في عملية طويلة وشاقة بالفعل مع قلة العائد.
كما يشعر المرء بحكة في الحلق، وفقًا لستيفان راش، الباحث في معهد فراونهوفر للهندسة الطبية الحيوية.
وللتغلب على هذه المشكلة، يعمل هو وزملاؤه على تطوير أنواع بروتينية تعتمد على تسلسل البروتين في البرازين، وتحسينها من حيث استقرار درجة الحموضة ودرجة الحرارة والحلاوة والنكهة.
التخمير الميكروبي
كما يوضح راش “نحن نعمل على تغيير تسلسل البروتين لمنع هذه الأنواع من التأثيرات غير المرغوبة. والهدف هو تجربة حسية أفضل، دون أي نكهة أو مذاق غير سار”.
يعتمد مشروع NovelSweets على التخمير الميكروبي، يتم زرع الجين الذي يشفر البروتين الحلو (الذي يحتوي على وصف لتسلسل الأحماض الأمينية) في خلايا الخميرة، والتي تتكاثر بعد ذلك في مفاعل حيوي لإنتاج أكبر قدر ممكن من البروتين الحلو، ثم يتم تنقية البروتين وتجفيفه لاستخدامه كمحلي له مذاق مشابه للعسل.
كما يقول راش “يعتبر منتج X3 مثيرًا للإعجاب نظرًا لمذاقه المحسن مقارنة بالمحليات الصناعية المتوفرة حتى الآن، كما أظهرت تجارب التذوق التي أجريناها مع الأشخاص الذين تم اختبارهم،” “نظرًا لأنه خالٍ تمامًا من السكر بالإضافة إلى خلوه عمليًا من السعرات الحرارية، فإن نسخة البرازين المعدلة لدينا لا تسبب تسوس الأسنان أو زيادة مستويات السكر في الدم لدى الأشخاص.”
خفض استهلاك السكر واكتساب الصناعة البديلة شعبية
حددت منظمة الصحة العالمية الحد الأقصى الموصى به من السكر المضاف إلى الطعام بخمسين جرامًا يوميًا، أي ما يعادل نحو اثنتي عشرة ملعقة كبيرة، ولكن انتشار السكر في الأطعمة المعبأة مثل الحبوب والعصائر والصلصات والمشروبات الغازية يجعل هذا الهدف صعب المنال. على سبيل المثال، تحتوي علبة كوكاكولا واحدة سعة 330 مل على 33 جرامًا من السكر.
ومن ناحية أخرى، تعد ألمانيا واحدة من أكبر مستهلكي السكر في أوروبا، وهو السبب الرئيسي في الإصابة بالأمراض المزمنة.
ويعاني نحو نصف سكان البلاد من زيادة الوزن، ويعاني نحو واحد من كل خمسة أشخاص من السمنة. وفي الوقت نفسه، يعاني 10% من مواطنيها من مرض السكري (النوع الثاني في الغالب)، وهذه الأرقام في تزايد مستمر.
في عام 2018، اعتمدت الحكومة الفيدرالية استراتيجية وطنية للحد من السكر والدهون والملح في الأطعمة المصنعة، فضلاً عن ابتكار حلول أكثر صحة.
وتهدف الاستراتيجية إلى خفض السكر في حبوب الإفطار للأطفال بنسبة 20% على الأقل، وفي المشروبات الغازية ومنتجات الألبان المحلاة للأطفال بنسبة 15%.
وعلى الرغم من الالتزام الطوعي من جانب قطاع المشروبات بتقليل السكر في المشروبات الغازية منذ عام 2018 أيضًا، إلا أن التقدم المحرز في تحقيق تخفيضات كبيرة لم يكن كافيًا.
فقد وجدت بيانات وزارة الأغذية والزراعة الفيدرالية (BMEL) هذا العام تغيرًا طفيفًا في كمية السكر في العديد من الأطعمة والمشروبات المصنعة، مما دفع الحكومة إلى الاستعانة بالخبراء لتطوير أهداف جديدة للمصنعين بحلول نهاية عام 2024.
وتقوم شركة ميتاكس باختبار وتطوير أول مجموعة من المنتجات التي تحتوي على المحليات المشتقة من التخمير، بما في ذلك مسحوق مشروب منخفض البروتين مصنوع من الكاكاو.
ولكن قبل أن تتمكن من التقدم نحو التسويق التجاري، يجب تحسين عملية التصنيع جنبًا إلى جنب مع تدابير التحقق من صحة المنتج للاستفادة من الإمكانات الكاملة للبروتين.
سوق بدائل السكر
يأتي جهد البحث في خضم طفرة في الشركات الناشئة المتخصصة في البروتين الحلو وتقليل السكر، والتي تتولى سوق بدائل السكر التي تبلغ قيمتها 7 مليارات دولار والتي تعج بالجدالات الصحية، على سبيل المثال، تم تصنيف الأسبارتام على أنه مادة مسرطنة محتملة من قبل منظمة الصحة العالمية العام الماضي، في حين يرتبط الإريثريتول بزيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية.
وكان باحثون قد أشادوا في وقت سابق بفوائد فرض ضريبة على المشروبات الغازية في ألمانيا، والتي قد تمنع نحو 250 ألف شخص من الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني، وتوفر ما يصل إلى 16 مليار يورو من التكاليف الاقتصادية الوطنية على مدى العقدين المقبلين.
