Бактерии готовы изменить будущее молочных продуктов без использования животных ингредиентов. Ученые успешно модифицировали кишечную палочку Escherichia coli для производства основных молочных белков, необходимых для изготовления сыра и йогурта без каких-либо компонентов животного происхождения. Это открывает путь к растительным альтернативам молочным продуктам, которые имитируют оригинал на молекулярном уровне, оставаясь при этом экологичными и не требующими жестокого обращения с животными.
Два метода рекомбинантного микробного синтеза казеина, ничуть не уступающего коровьему по питательным и функциональным свойствам, описаны в журнале Trends in Biotechnology. Подробности раскрывает Uhealthy.
Казеин — востребованный компонент как в детском, так и во взрослом питании, поскольку он легко усваивается, обладает высокой биологической ценностью и содержит несколько незаменимых аминокислот Традиционный способ его получения связан с жестоким обращением с животными и значительным воздействием на окружающую среду. Растущий спрос на устойчивые и безмолочные альтернативы побудил исследователей искать новые способы производства этого полезного белка.
Пищевая и фармацевтическая промышленность уже давно используют микроорганизмы в качестве «клеточных фабрик» для крупномасштабного производства биомолекул, пищевых добавок и ферментов. Применение этого подхода к казеину затруднялось невозможностью воспроизвести одну из важнейших реакций синтеза.
Фосфорилирование остатков аминокислоты серин критически важно для способности казеина связывать кальций, что стабилизирует молоко и обеспечивает его питательные свойства, а также способствует образованию казеиновых мицелл, которые выступают в роли переносчиков биодоступного кальция и фосфата.
Чтобы решить эту проблему, исследователи применили две основные стратегии. Во-первых, подсадили в E. coli гены экспрессии трех протеинкиназ из сенной палочки. Во-вторых, вместо серина использовали аспаргин, результатом чего стал αs1-казеин — фосфомиметическая версия коровьего белка.
Структурный анализ, тесты на связывание кальция и моделирование переваривания в желудочно-кишечном тракте показали, что как фосфорилированный, так и фосфомиметический казеин бактериального происхождения обладают хорошей способностью связывать кальций, а их усвояемость и структура сопоставимы с казеином, полученным от коров.
Хотя киназное фосфорилирование позволяет максимально точно имитировать природный казеин, фосфомиметический казеин проще получать — при тех же свойствах, пояснили ученые. Окончательно и в полной мере оценить его потенциал в пищевой промышленности должны дальнейшие количественные исследования.
Не хуже гауды: химики изобрели основу веганского сыра, похожего на настоящий
Найдена растительная замена желатину
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram