Общество столкнулось с проблемой дефицита питательных веществ в рационе. Овощи, молочные изделия и мясо не всегда могут восполнить потребности организма в витаминах и микроэлементах, что приводит к заболеваниям и снижению качества жизни. Задача науки — скорректировать продукты под индивидуальные потребности человека. В мире развивается направление функциональных и специализированных продуктов с биологически активными веществами, обладающими направленным физиологическим действием. Продукты нового поколения способствуют снижению давления, регулируют уровень сахара в крови, поддерживают иммунитет и восполняют дефицит аминокислот. В России сегмент таких продуктов невелик, а большая часть ассортимента еще недавно формировалась за счет импорта. При этом в стране есть уникальный научный задел: питание для космонавтов, спортсменов, детей и людей с хроническими заболеваниями. Для преодоления отставания требуется дальнейшее развитие собственной научной базы и технологий.
При поддержке Российского научного фонда (РНФ) ученые под руководством доктора технических наук, академика РАН, главного научного сотрудника Федерального научного центра пищевых систем имени В.М. Горбатова, профессора кафедры «Конструирование функциональных продуктов питания и нутрициологии» Российского биотехнологического университета (РОСБИОТЕХ) Ирины Чернуха работают над созданием продуктов, обогащенных биологически активными пептидами.
О реализации проекта, а также о настоящем и будущем функционального и специализированного питания читайте в новом выпуске корпоративного журнала «Открывай с РНФ» (№ 31).
// Ваш предыдущий проект был связан с поиском биологически активных пептидов и белков в тканях животных. Какие задачи ставили и какие результаты получили?
Таких проектов у нас было несколько. Мы основываемся на том, что в тканях организма есть биологически активные вещества — белки и пептиды, которые находятся в спящем состоянии и активируются при необходимости. Долгое время эти вещества считались обломками функциональных белков и неким «пептидным фоном». Но с развитием протеомики появилось понимание механизма появления пептидов в нужном месте организма и в нужное время. Основываясь на научном базисе ФНЦ Пищевых систем имени В. М. Горбатова в области создания фармакологических препаратов из органов и тканей сельскохозяйственных животных, мы решили посмотреть, какие белки и пептиды с функциональным действием можно выделить из животных тканей.
Результатом наших первых проектов, поддержанных Фондом, стала созданная методология выделения и проверки активности веществ, обладающих антиоксидантным, антиатеросклеротическим и гипотензивным действием. Проще говоря, они положительно влияют на липидный профиль крови, способствуют снижению давления, поддерживают иммунную и эндокринную системы. Мы попробовали множество ферментов животного, растительного и микробного происхождения для направленного гидролиза тканей и получения пептидов и малых белков, и показали, что можем делать продукты с биологически активными белковыми веществами, оказывающими комплексное положительное воздействие на организм человека.
// Какой продукт вы предложили?
Мы сделали паштет. Рецепт выбрали именно из-за удобства сохранения всех компонентов. Все знают, что при тепловой обработке часть мясного сока уходит, и вместе с ним — биологически активные вещества. Мы закладывали массу в сыром виде в банки, чтобы максимально сохранить биологически активные вещества и нутриенты.

Паштеты и каши, разработанные учеными, помогут улучшить работу различных систем организма и станут профилактическим средством. Источник: Издательство «Редколлегия»
В результате получилась однородная консистенция, в порционной упаковке для разового использования, удобная для употребления. Клинические испытания подтвердили: у пациентов с избыточным весом, отягощенном атеросклерозом и гипертонией, регулярно принимающих продукт, ожидаемый положительный эффект наступал за месяц.
// Как давно вы занимаетесь животными тканями и почему решили переключиться на растительное сырье?
Животными тканями я занимаюсь всю научную жизнь: с юности хотелось изучать биологию, возможность воздействовать на здоровье и изучать биохимические механизмы. У животного и растительного сырья есть общий аспект: в процессе выращивания свиней и бычков, нута и рапса мы можем придать им нужные свойства, обогащая микроэлементами. Причем формировать состав сельскохозяйственного сырья возможно за счет только внешнего воздействия: у животных — за счет кормов и условий содержания, у растений — за счет удобрений и состава почвы. Я в данном случае не рассматриваю генетику и селекцию.
У растений есть важное преимущество — они быстрее растут, а значит, можно быстрее получить результат. Кроме того, нам было интересно посмотреть другие типы белков. Мы переключились на бобовые, потому что они хорошо аккумулируют элементы. Принцип работы остается тем же: ферментативная обработка для выделения биологически активных веществ.

В лаборатории. Источник: Издательство «Редколлегия»
На этом этапе произошел новый виток развития наших научных возможностей и методологии, связанный с применением биоинформатики. Сначала in silico — с использованием компьютерного моделирования — мы смотрим, какие ферменты лучше использовать, а уже затем испытываем лучшие композиции на практике. Это позволяет значительно сократить труд, время и средства: не нужно проводить десятки проб в лаборатории, чтобы подобрать условия.
// Можно ли сравнить сроки работы с животными и растительными источниками?
Прямо сравнивать некорректно. Поросенка нужно выращивать не меньше пяти месяцев, и только на последнем этапе добавлять в рацион корма, влияющие на состав и свойства мяса. Растения дают результат быстрее, а биоинформатика значительно сокращает подготовку. Если раньше нужно было брать образец, добавлять один фермент в нескольких концентрациях, потом — второй, третий…, то сейчас время подбора условий ферментолиза сократилось значительно.
// Какие задачи стоят перед вами в рамках нового гранта РНФ?
Мы разрабатываем технологии производства продуктов, обогащенных гидролизатами белков. Они выделены из нута, рапса и конопли, разрешенной к использованию. С помощью ферментов изменяем состав, чтобы получить нужные биологически активные вещества. Наша задача — создать линейку продуктов, которые можно будет называть функциональными до той поры, пока не проведем клинические испытания и не подтвердим именно лечебный эффект.
// Какую нишу могут занять подобные продукты на рынке здорового питания?
Я бы все-таки говорила не о здоровом питании, а о лечебно-профилактическом. Технологи выделяют обогащенные и функциональные продукты. К первым относят продукты с добавлением витаминов, минеральных веществ, клетчатки. Они делают рацион более полноценным, предотвращают дефицит полезных веществ нутриентов. Функциональные, или лечебные, продукты нужны для решения специальных задач: снизить давление или сахар в крови, обеспечить питательными веществами мышцы или мозг.
Мы хотим направить усилия на профилактику, стабилизацию или улучшение различных систем организма. Полагаю, рынок должен принять нашу разработку на «ура», поскольку сегодня в стране ощущается огромный дефицит подобных продуктов, особенно для пожилых людей и пациентов в стационарах. Многие пенсионеры покупают детское питание, потому что оно мягкое и легко усваивается. Наши паштеты и каши могут занять эту нишу. Так что объемы производства продуктов нового поколения нужно увеличивать.
// Какие продукты с растительными гидролизатами будете создавать в первую очередь?
В перспективе это могут быть мучные изделия, напитки, паштеты, а в текущем проекте разрабатываем кашу с химически синтезированными пептидами и вареную колбасу с гидролизатами растительных белков. Такой выбор позволяет сохранить исходные пептиды и получить прогнозируемый результат. Как и паштет, колбаса во влаго- паронепроницаемой оболочке становится закрытой системой, что обеспечивает надежное сохранение действующих веществ. Кроме того, кашу и колбасу можно делать для удобства порционными, чтобы людям было понятно: каждый день для поддержания здоровья нужно съедать тарелку каши, бутерброд с паштетом или две сосиски, обогащенные необходимыми именно конкретному человеку веществами.
// Влияют ли гидролизаты на вкус?
Да, немного. От растительного сырья может появиться легкий ореховый привкус, от животного — вкус переваренного мяса, который не все любят. Гидролизаты могут горчить. С другой стороны, по опыту предыдущих грантов мы видим, что люди готовы смириться со вкусовыми особенностями, когда понимают пользу продукта. Поэтому это вопрос для обсуждения — как лучше поступить: оставлять «чистый» вкус или добавлять привычные ароматизаторы вроде ванилина. Но тогда важно убедиться, что они не влияют на действие продукта. Так что это целое поле для работы технологов и диетологов, а также для стратегических решений.
// Вы нацелены на создание демонстрационного продукта или рассчитываете на массовое внедрение?
Конечно, на массовое. Я убеждена: лучше есть привычную еду с профилактическим эффектом, принимать меньше лекарств. Функциональные продукты содержат не только полезные пептиды, но и обычные белки, жиры, углеводы, витамины. Их легко включить в рацион без перестройки систем организма, потому что мы практически не меняем привычную рецептуру.
// Насколько рынок заинтересован в продуктах нового поколения? Можно ли выразить эту потребность в тоннах или рано об этом говорить?
Сейчас я не готова оперировать такими величинами, как тонны и килограммы.
Хочу лишь отметить, что рынок функциональных продуктов в России небольшой — он не превышает 10%. Причем рынок еще и очень сегментирован: хорошо развивается питание для спортсменов, для детей, а вот для стационаров и реабилитационных центров ассортимент продуктов пока ограничен.
// Могут ли гидролизаты использоваться не только в пище, но и, например, в кормах?
Это возможно, но экономически нецелесообразно: гидролизаты — дорогой продукт. Логичнее и перспективнее стимулировать работу микробиоты кишечника животных, чтобы получать целевые метаболиты уже в организме. Это вопрос не просто добавок, а составления такой схемы кормления, при которой корм стимулирует нужные процессы для выработки биологически активных пептидов, обогащая органы и ткани животных нужными человеку компонентами.
При работе с животным сырьем нужно учитывать еще один важный момент. После убоя происходит этап созревания, когда мышечная ткань превращается в мясо. В процессе автолиза внутренние ферменты начинают атаковать белки своих тканей. Научившись направлять этот процесс на выработку биологически активных пептидов, мы сможем получить нужные нам компоненты. Это еще одно направление исследований.
// Насколько сильны отечественные научные школы в области пищевых технологий?
В Советском Союзе развитие науки о пищевых продуктах традиционно велось в промышленных научно-исследовательских институтах. В отличие от зарубежной практики, где исследования постепенно сосредоточились в университетах, в нашей стране сохранились сильные индустриальные центры, что дает отечественной прикладной науке фору и обеспечивает высокий объем исследований.

Участник научной группы в лаборатории. Источник: Издательство «Редколлегия»
Круг специалистов в области пищевых технологий невелик, мы хорошо знаем друг друга. Сегодня работа все больше объединяет технологию, биохимию и медицину, и только в этом содружестве можно создавать продукты, нужные людям. Мы действительно трудимся не для конкретного индустриального партнера, не для отдельной отрасли и не для маркетологов — мы держим в фокусе население всей России. Перед нами стоит масштабная задача — повышение продолжительности жизни и активное долголетие населения. Возможно, это звучит пафосно, но именно этим мы руководствуемся.
// Есть ли у России шанс занять нишу на глобальном рынке функциональных продуктов питания за счет ваших и других разработок?
Безусловно. К сожалению, в последние годы сошло на нет тесное общение с зарубежными коллегами. Наши знания в области технологии лечебных и профилактических продуктов в целом выше. Например, мы выпустили большое количество препаратов с биологически активными компонентами печени, мозга, слизистой кишечника. А на Западе эти ткани долгое время использовали в основном на корма животным, поскольку считали это нецелесообразным, неприемлемым для питания человека, и лишь недавно заговорили об их пользе.
В Индии и Китае существуют вековые школы питания, и в чем-то их традиции созвучны нашим. С точки зрения технологий и комплексности подхода российские ученые занимают достойные позиции. Наши продукты востребованы в восточных странах: коллеги используют наши разработки и видят перспективу их применения для профилактики, лечения и детского питания. Однако сегодня достаточно трудно прогнозировать дальнейшие перспективы функциональных продуктов, несмотря на целый портфель сильных разработок и очевидный спрос потребителей.
// Почему?
Основная проблема заключается в производстве: функциональное питание неизбежно будет дороже обычного. Поэтому для развития направления необходимо государственное содействие предприятиям, готовым выпускать лечебно-профилактические продукты в промышленных масштабах.
// Как поддержка Фонда повлияла на развитие ваших исследовательских идей?
Я не покривлю душой, если скажу, что все результаты получены благодаря грантам Российского научного фонда. Во-первых, мы смогли поддержать и сохранить молодежь. Во-вторых, внедрили новые методики, ранее не используемые в отрасли и поставленные благодаря грантовой поддержке. Испытываем продукты на моделях алиментарно-зависимых заболеваний, которые обусловлены особенностями питания. В-третьих, мы закупили современное лабораторное оборудование, обеспечивающее проведение наших исследований на новом научном и методическом уровнях.

В лаборатории. Источник: Издательство «Редколлегия»
Также мы научились иначе формулировать идеи и писать статьи. Сначала было сложно подавать публикации в западные журналы, потому что наш подход к описанию технологических аспектов и методологий исследования пищевых продуктов сильно отличался от принятого в западном научном мире. Сегодня, когда читаешь публикации в отечественных журналах, в материалах студенческих конференций, выделяешь статьи грантополучателей. Эти работы кардинально отличаются: они включают статистический анализ, описание методологии, исследование механизмов, сопоставление с другими исследованиями и широкий литературный обзор. Важны и апробации — доклады на конференциях, в том числе международных, что обеспечивает признание результатов. Без поддержки Российского научного фонда мы бы не смогли достичь результатов так быстро.
// Поделитесь, пожалуйста, своей научной мечтой.
Если говорить о внешних факторах, хотелось бы более простого обмена научными данными с коллегами по всему миру. Во внутренней работе мечтаю об упрощении процедуры запуска на российский рынок пищевых продуктов, в первую очередь положительно влияющих на системы и физиологию потребителя — функциональных, обогащенных, специализированных — это позволило бы быстрее внедрять разработки в отрасль.