Учёные нашли новый способ помочь людям с непереносимостью лактозы

Что разработали учёные

Специалисты лаборатории молекулярной биотехнологии Научно-исследовательского центра пищевой промышленности и фармацевтики группы компаний «Союзснаб» создали новый штамм микроорганизма, способный вырабатывать фермент β-галактозидазу, известный также как лактаза.

Этот фермент расщепляет лактозу — содержащийся в молоке сахар — на два более простых компонента: глюкозу и галактозу.

Разработка особенно актуальна для людей, организм которых вырабатывает недостаточно лактазы. По различным оценкам, до 70% взрослого населения мира испытывают трудности с усвоением лактозы.

Именно фермент лактаза используется при производстве безлактозного молока, йогуртов, сыров и других продуктов, предназначенных для людей с такой особенностью пищеварения.

В чём преимущество новой технологии

Главное достижение исследователей заключается в том, что новый штамм позволяет получать фермент с высокой эффективностью и без некоторых дорогостоящих производственных процессов.

Во время испытаний в лабораторных биореакторах выяснилось, что более 80% белков, выделяемых микроорганизмом в питательную среду, составляет необходимый фермент.

Это означает, что его можно извлекать практически в чистом виде, не разрушая клетки микроорганизмов.

Кроме того, новая технология позволяет отказаться от использования метанола — токсичного и пожароопасного вещества, которое применяется в традиционных промышленных системах производства ферментов.

Вместо него микроорганизмы получают обычную глюкозу. Её подают в биореактор по специально рассчитанной схеме, благодаря чему культура продолжает расти и одновременно вырабатывать нужный фермент.

Такой подход упрощает производственный процесс, снижает требования к оборудованию и потенциально сокращает затраты на создание промышленных мощностей.

Дополнительным преимуществом является использование дрожжевых микроорганизмов, которые, в отличие от бактерий, не содержат бактериальных эндотоксинов.

Как изменятся молочные продукты

Основной сферой применения разработки станет молочная промышленность. Новый фермент можно использовать при изготовлении безлактозного и низколактозного молока, йогуртов, сыров, мороженого и других продуктов.

При расщеплении лактозы молочные продукты становятся слаще примерно на 20–30% без добавления сахара.

Кроме того, обработка ферментом помогает устранить характерную зернистую структуру, которая иногда появляется в мороженом и сгущённом молоке.

Для производителей это возможность улучшить вкусовые качества и консистенцию продукции без дополнительных подсластителей.

Где ещё пригодится разработка

Применение нового фермента не ограничивается молочной промышленностью.

Его также можно использовать для производства галактоолигосахаридов — пребиотиков, которые добавляют, в частности, в продукты детского питания.

Ещё одно перспективное направление — фармацевтика. На основе лактазы выпускают препараты, помогающие людям с лактазной недостаточностью переваривать молочный сахар.

Разработку уже испытали в лабораторных биореакторах. При этом сроки начала промышленного производства фермента и появления продуктов с его использованием пока не называются.