Микопротеин (дословно «белок из гриба»), также известный как белок на основе мицелия или грибковый белок, представляет собой форму одноклеточного белка, полученного из грибов для потребления человеком. [1]
Хотя эти продукты, полученные из микопротеина, часто называют растительными , этот ассортимент по определению неверен, поскольку царство грибов , включая грибообразующие виды, а также дрожжи и плесень , отделено от царства животных ( Animalia ) и растений ( Plantae ). [2] [3]
При этом микопротеин не следует путать с продуктами на основе грибов, поскольку часть грибов, выращиваемых для получения микопротеина, представляет собой вегетативный рост грибов, называемый мицелием, который можно сравнить с корнями организма. [4] Метафорически гриб и мицелий похожи так же, как фрукт похож на корни своего дерева.
Открытие микопротеина стало результатом вдохновленной «Зеленой белковой революцией» британских ученых, которые искали устойчивый альтернативный белок, который мог бы компенсировать глобальный кризис, вызванный ростом населения, нехваткой продовольствия и выбросами парниковых газов . Доктор Тим Финниган, бывший главный научный сотрудник Marlow Foods, ранее описывал, как эти ученые собрали более 3000 почвенных организмов по всему миру, прежде чем обнаружили Fusarium venenatum : микрогриб, который растет в нитях (длинных нитевидных клетках) и эффективно превращает крахмал в волокнистый, мясной и богатый белком ингредиент. В 1985 году, почти 20 лет спустя, Marlow Foods стала первой компанией, выпустившей на рынок продукты на основе микопротеина под торговой маркой Quorn . [1]
С окончанием срока действия патентов Quorn и растущей потребностью в альтернативных белках из-за роста населения мира, увеличения выбросов и потребления воды многочисленные стартапы по всему миру начали разрабатывать ингредиенты и продукты на основе микопротеина, часто используя новые штаммы и инновационные технологии. Например, шведская компания Millow вместе с шотландской компанией ENOUGH разрабатывают ингредиенты на основе микопротеина. ENOUGH производит ингредиент на основе микопротеина ABUNDA, используя методы глубинной ферментации, в то время как Millow использует метод сухой ферментации для производства своего микопротеина. Эти компании сосредоточены на поставках своего варианта ингредиента на основе микопротеина бизнес-бизнесу . Другие компании, такие как испанская Libre и американская MyForest Foods, вместо этого решили запустить продукты на основе микопротеина в розницу, следовательно, работая по принципу бизнес-потребитель . [3] [5]
Производство микопротеина происходит в чанах , как при производстве пива. Грибы выращиваются в аэробных условиях, куда поставляются азот , углерод и необходимые витамины и минералы. Углекислый газ извлекается из чана. В случае F. venenatum глюкоза поставляет углерод, а аммиак — азот. Такие параметры, как перемешивание, pH и температура, также важны для оптимального роста. [1]
При сборе урожая гриб промывают и подвергают термической обработке для снижения содержания рибонуклеиновой кислоты (РНК) в соответствии с правилами безопасности, прежде чем подвергать его дальнейшим этапам обработки. [1] Для разнообразия в микопротеин можно добавлять различные ароматизаторы и вкусы. [6]
Воспроизводимая мутация происходит после 1000–1200 часов культивирования в F. venenatum , что значительно уменьшает длину гифы в организме, что считается неблагоприятным для производства. В нормальных условиях этот мутантный штамм быстро вытеснит родительский штамм. Замена аммиака нитратом в качестве источника азота или дополнение аммонийных культур пептоном не позволяет этому мутантному штамму обогнать продукт, но все еще допускает развитие. В качестве альтернативы, появление мутанта может быть отложено селекционным давлением, таким как концентрация питательных веществ или уровень pH . [7]
Из-за корневидной структуры мицелия текстура и питательность микопротеина сильно отличаются от таковых у растений, что позволяет создавать вегетарианские и веганские продукты с волокнистой текстурой мяса. Поскольку в нем много белка и клетчатки и мало жира, холестерина , натрия и сахара, состав соответствует текущим диетическим рекомендациям. [1] [8] Это питательное преимущество, как упоминается в Программе ООН по окружающей среде (2023), является причиной того, что несколько исследований показали, что потребление микопротеина было связано с несколькими преимуществами для здоровья, такими как улучшение уровня холестерина и сахара в крови. Механизм, который связывает содержание клетчатки и влияние микопротеина на управление гликемией и инсулинемией, не полностью изучен и часто оспаривается эндокринологами, но известно, что он снижает скорость всасывания глюкозы и секреции инсулина , одновременно снижая пики инсулина за счет смягчения максимального предела количества инсулина, которое может перерабатывать глюкозу. [9] Широко распространено мнение, что большая часть этого преимущества связана с высоким содержанием белка, которое стимулирует энкретины и сытость; и высокое содержание клетчатки, благодаря которому люди дольше чувствуют сытость.
Еще в 2001 году в обзорной статье, опубликованной в журнале Food Technology Magazine, было подытожено, как группа экспертов оценила устойчивость микопротеина (производимого Marlow Foods) для использования в пищевых продуктах в Соединенных Штатах. Во время этой оценки качество белка оценивалось с использованием как FDA Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Scoring (PDCAAS), так и исследования на добровольцах. Оценка показала, что микопротеин имеет превосходный шаблон аминокислот и балл PDCAAS 0,91 на основе оценки усвояемости в 78% , что сопоставимо с баллами говядины и сои . В дополнение к этому, был сделан вывод, что шаблон жирных кислот больше похож на шаблон растительного жира, чем животного жира , содержащий низкую долю насыщенных жиров и высокую долю моно- и полиненасыщенных жиров . [10]
Также в этом обзоре, а также в более поздних статьях, упоминается, что микопротеин не содержит или содержит очень низкие уровни фитиновых кислот (также известных как фитаты), которые являются печально известными антипитательными веществами, присутствующими во многих источниках растительного белка. Это означает, что в отличие от большинства бобовых и бобовых, потребление микопротеина не подавляет усвоение необходимых микроэлементов и минералов, таких как железо, цинк, кальций и марганец. [10] [11]
Также было обнаружено, что микопротеин, продуцируемый F. venenatum, может содержать до 42% белка, а присутствующий грибковый β-глюкан может также функционировать как пребиотик , стимулируя рост бактерий, связанных со здоровьем, в нижнем отделе кишечника. [12] [13]
Текстура и вкус микопротеина могут различаться, поскольку разные производители используют разные штаммы грибов для производства своего уникального белка. Например, Nature's Fynd , компания, основанная в Чикаго в 2021 году, производит свой Fy Protein™ из Fusarium yellowstonensis (также известный как штамм Fusarium flavolapis или Fusarium oxysporum MK7 ), экстремофила, обнаруженного в Йеллоустонском национальном парке, в то время как Meati Inc. с 2022 года производит свой MushroomRoot™ из Neurospora crassa на основе запатентованного исследования Better Meat Co. [3] [14] [15] [16] Текстура и вкус также зависят от различных технологий на последующих этапах, то есть обработки после сбора урожая в чанах. Микопротеин, произведенный F. venenatum , например, описывается как бледно-желтое твердое вещество со слабым привкусом грибов. [17]
Реакции гиперчувствительности, вызванные приемом микопротеина, встречаются очень редко, хотя ранее они случались у людей с аллергией на плесень или другие грибки. [18] [19] Для большинства людей микопротеин безопасен для употребления в пищу. [1] Дело в том, что 72,4% аллергических реакций и 67,6% желудочно-кишечных реакций, которые были зарегистрированы после приема продукта Quorn, возникли при первом употреблении человеком продуктов Quorn, что является показателем перекрестной аллергенности с другими антигенами . [20] Однако проводятся постоянные испытания на предмет опасений по поводу аллергических реакций, которые могут варьироваться от боли в животе, тошноты и рвоты до тяжелых астматических реакций, особенно при скрещивании с вдыхаемыми спорами плесени . [7] [18] [21]
Известно, что некоторые, но не все штаммы, участвующие в производстве микопротеина, производят микотоксины в очень низких концентрациях, среди прочих некоторые штаммы F. venenatum, что в случае Quorn запрещено непрерывным тестированием каждый 6-й час производства. [1] Fusarium yellowstonensis, с другой стороны, является примером штамма, который, как было обнаружено, имеет низкий аллергенный потенциал, и микотоксины не были обнаружены. [22]
Хотя микопротеин считается новым поколением альтернативного белка, большинство микроорганизмов, используемых для производства микопротеина, использовались десятилетиями, некоторые столетиями, и не подпадают под действие Регламента о новых продуктах питания в Европейском Союзе. [23] Микопротеин считается общепризнанным безопасным (GRAS) Управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США с 2002 года. [24]
Однако, если посмотреть на мир в целом, микопротеин до сих пор не был полностью признан достаточным источником белка, несмотря на его питательные и устойчивые преимущества и выгоды. В начале 2022 года была опубликована статья в открытом доступе на тему отсутствия глобального единообразия в отношении рекомендаций по питанию на основе пищевых продуктов (FBDG). Автор, рассмотренный Marlow Foods, указывает, что глобальные рекомендации по белкам, как правило, являются дихотомическими и сосредоточены исключительно на сравнении животных и растительных белков, в результате чего альтернативные белки, такие как грибковые белки, упускаются из виду. [8] Впоследствии автор призывает включить грибковый белок в предстоящую публикацию EAT-Lancet 2.0, которая должна выйти в 2024 году, и в Рекомендации по питанию в странах Северной Европы. [8] [25] [26]
Эта статья, безусловно, не единственный призыв к признанию грибкового белка. В 2022 году несколько компаний-пионеров в области устойчивости пищевых продуктов объединились, чтобы сформировать новую торговую ассоциацию: Ассоциация грибкового белка (FPA). Одной из целей ассоциации является объединение усилий по защите микопротеина в государственной политике. В число основателей ассоциации входят ранее упомянутые компании, такие как Quorn , ENOUGH, Mycorena и Nature's Fynd , а также такие компании, как The Better Meat Co. и Prime Roots . [27] Два члена FPA, Mycorena и Quorn, опубликовали в 2022 году открытое письмо, в котором призвали комитет Nordic Nutrition Recommendations (NNR) пересмотреть свой выбор рекомендуемых источников белка и признать белки, полученные из грибов, в рекомендациях по питанию на основе пищевых продуктов. [28] Комитет NNR отреагировал, включив грибы в качестве источника неживотного белка в свои рекомендации по питанию, опубликованные в июне 2023 года. [26]
Несколько производителей микопротеина сообщили, что производство микопротеина оказывает воздействие на окружающую среду (включая землепользование, потребление воды и углеродный след) более чем на 90% меньше, чем говядина. [3] [29] Кроме того, исследование, опубликованное в Nature 2022, показало, что замена 20 процентов мяса жвачных животных на душу населения, такого как говядина, на микробный белок, полученный путем ферментации, такой как микопротеин, может сократить глобальную вырубку лесов и выбросы углекислого газа на 50% в дополнение к снижению выбросов метана. Эти цифры предполагают принятие потребителями. [30]
{{citation}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на май 2024 г. ( ссылка )