目前，低糖、減糖已經(jīng)成為了消費(fèi)者和商家共同的追求，隨著健康意識(shí)的提升，以甜菊糖苷、羅漢果糖苷、赤蘚糖醇等為代表的功能性甜味劑受到的市場關(guān)注和應(yīng)用也越來越廣泛。同時(shí)，越來越多的公司和企業(yè)也在積極尋找更多更好的甜味解決方案。
前不久，在倫敦舉辦的“未來食品科技峰會(huì)”中，一家名為Amai（日語意思為“甜”）的生物科技公司，向大家展示了一種通過CPD（Computational Protein Design）技術(shù)生產(chǎn)出的甜味蛋白，它比糖更甜、更便宜。
比糖更甜的蛋白質(zhì)？
甜味蛋白其實(shí)并不是一個(gè)很新鮮的話題，早在1968年，研究人員從植物果實(shí)中分離得到一種能將酸味變成甜味的蛋白質(zhì)奇果蛋白開始，就引發(fā)了人們對(duì)天然甜味蛋白的研究和應(yīng)用。
目前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的甜味蛋白很多種，以索馬甜（Thaumatin）、莫奈林（Monellin）等為人熟知。他們有的本身就具有甜味，比如Brazzein、 Thaumatin、 Monellin、 Mabinlin、 Pentadin等；有的具有味調(diào)節(jié)功能，可以使其他味感（如酸味）變?yōu)樘鹞叮热缙婀鞍祝∕iraculin）和 Neoculin；而有的兼有兩種特性，比如curculin。以下列舉了部分甜味蛋白的信息：
索馬甜
索馬甜是從西非熱帶雨林中的一種竹竽科多年生灌木中分離而來，無臭，味極甜，約為蔗糖的3000倍，加熱可發(fā)生變性而失去甜味。在各種甜蛋白中，研究多也較清楚的是索馬甜，它甜味爽口，沒有不良后味或苦澀味，且具有增強(qiáng)產(chǎn)品風(fēng)味和掩蓋不良味覺的作用。WHO/FAO組織下JECFA審查了其安全毒理性，同意將其作為一種安全的食品添加劑使用。索馬甜在中國、美國、英國、日本、德國等國家和地區(qū)已被批準(zhǔn)應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域。
莫奈林
莫奈林是從西非防己科植物的漿果中分離得到的。其甜度為等質(zhì)量蔗糖的3000倍，甜味來得慢，去得也慢，持續(xù)時(shí)間較長，味覺延綿。溫度和pH對(duì)其影響很大，其水溶液加熱至55—60℃，甜味就會(huì)喪失；室溫下pH小于2或大于9，甜味也會(huì)喪失。
奇果蛋白
奇果蛋白是個(gè)被發(fā)現(xiàn)的甜味蛋白，本身并無甜味，遇到酸性物質(zhì)后可改變?nèi)说奈队X，產(chǎn)生類似蔗糖的甜味；對(duì)于不同的酸，產(chǎn)生的甜度不同。奇果蛋白甜蛋白在100℃以下、pH3—12范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。
馬甜蛋白
馬甜蛋白是中國云南等省的高海拔地區(qū)白花菜科植物馬的種子儲(chǔ)存蛋白。馬甜蛋白能引起持久甜味，甜度是等質(zhì)量蔗糖的100倍。研究人員發(fā)現(xiàn)馬有5種同工蛋白，分別為馬Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，其中馬Ⅱ的熱穩(wěn)定性，其熱穩(wěn)定性在所有已知甜味蛋白中也是的，其甜味可在80℃下保持48小時(shí)。
甜味蛋白有諸多優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的糖類相比：
甜度高，熱量低；
不使體內(nèi)血糖升高；
不會(huì)引起口腔蛀牙等。
甜味蛋白的甜味機(jī)理？
甜味的產(chǎn)生和識(shí)別主要是通過口腔內(nèi)味蕾受體細(xì)胞膜上的甜味受體（T1R2/T1R3）來實(shí)現(xiàn)的，甜味分子通過與T1R2/T1R3上的關(guān)鍵位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致T1R2/T1R3由緊密的收縮構(gòu)象變?yōu)殚_放的展開構(gòu)象，產(chǎn)生甜味味覺信號(hào)，并傳至神經(jīng)中樞，從而使機(jī)體感知甜味。
圖片來源：《甜味蛋白的研究進(jìn)展》
而甜味蛋白也可以使T1R2/T1R3受體從收縮構(gòu)象變?yōu)殚_放構(gòu)象，只不過結(jié)合位點(diǎn)與其它糖類有所差異。
CPD技術(shù)可以使甜味蛋白更便宜？
一直以來，甜味蛋白沒有能夠廣泛使用，主要是由于產(chǎn)量低和價(jià)格貴。以常見的索馬甜為例，天然索馬甜的市場參考價(jià)格達(dá)到了700萬/噸，差不多是蔗糖的1300倍。
天然的甜味蛋白主要存在與一些特殊的熱帶水果當(dāng)中，天然蛋白的開發(fā)和生產(chǎn)受到自然資源少、產(chǎn)地偏僻的限制，加之采摘果實(shí)和運(yùn)輸?shù)鹊牟环奖�，增加了產(chǎn)品的成本，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)，甜味蛋白的市場發(fā)展也受到了限制。
當(dāng)然，現(xiàn)在隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，將編碼甜味蛋白的DNA或者mRNA利用微生物發(fā)酵等方法產(chǎn)生甜味蛋白，對(duì)于其規(guī)模化生產(chǎn)提供了另一種思路。
這家名為“Amai”的公司也聲稱其通過CPD技術(shù)設(shè)計(jì)了更優(yōu)質(zhì)的甜味蛋白序列，并通過酵母發(fā)酵生產(chǎn)，并聲稱得到了純化的蛋白質(zhì)，穩(wěn)定性和風(fēng)味更優(yōu)，并聲稱因其終產(chǎn)品不含任何核酸物質(zhì)，也沒有轉(zhuǎn)基因的擔(dān)心。
展望
甜味蛋白是一種風(fēng)味較好的甜味解決方案，但是其除了在天然和低成本之間很難共贏以外，穩(wěn)定性也是限制其廣泛應(yīng)用的一個(gè)方面。
隨著科技的發(fā)展，很多創(chuàng)新型公司也在努力通過多種技術(shù)，開發(fā)更優(yōu)質(zhì)的甜味蛋白，而使其獲得全球范圍內(nèi)取得廣泛應(yīng)用，可能還有很長的路要走。