甜度比普通糖高10000倍，科学家开发出新型人工甜味剂

为了降低不健康的体重增加和蛀牙等风险，世界卫生组织 (WHO) 建议在生命的各个阶段将游离糖的摄入量减少到 10% 能量以下。“游离糖”是指添加到食品和饮料中的所有糖，但也包括蜂蜜、糖浆、浓缩果汁和果汁中天然存在的糖。

对于一个普通成年人来说，10% 的能量相当于每天摄入不超过 50 克的糖；对于儿童来说，建议摄入的糖更低。

此外，WHO 认为，将游离糖摄入量进一步降低至 5% 能量以下是合理的长期健康政策目标，也就是 25 克糖。保持在这个限度内并不容易，因为许多方便食品、酱汁、调味品、果蔬蜜饯、早餐麦片、果汁、果味酸奶和饮料中都含有大量的糖，如一杯可乐 (250 毫升) 含有 27 克糖。

甜味剂是一类食品添加剂，在赋予食物甜味的同时，几乎不提供或很少提供能量。甜味剂主要分为天然甜味剂和人工合成甜味剂，前者包括甜叶菊提取物、赤藓糖醇等，后者包括阿斯巴甜、安赛蜜、甜蜜素等，通常由天然化合物通过发酵、合成等化学反应加工而成的。

如果以蔗糖的甜度为标准，那么低于该甜度的甜味剂，称为低甜度甜味剂；高于该甜度的甜味剂，则为高甜度甜味剂，其甜度从几十倍到上千甚至上万倍不等，所以微量的甜味剂就可以令食物充满甜感。根据 Fortune Business Insights 的报告，2023 年全球天然甜味剂市场规模为 244.8 亿美元，预计到 2032 年将从 2024 年的 257.8 亿美元增长至 426.1 亿美元，预测期内复合年增长率为 6.48%。

近日，弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态学研究所的研究人员与 metaX Institut für Diätetik GmbH 和 candidum GmbH 公司合作，在一项名为 NovelSweets 的研究项目中，利用微生物发酵技术研制出了一种比食用糖甜度高出约 10,000 倍的甜味剂，这意味着仅需几毫克的成分就能达到与普通可乐中 106 克糖相同的甜度，既能取代高热量，又不会影响产品的口感。

这种成分被称为 X3，以甜味蛋白为基础。和糖一样，甜味蛋白很容易与舌头上的味觉受体结合，人类通过味觉受体感受到甜味。最著名的甜味蛋白之一是 brazzein，它存在于西非水果 Oubli 中，也是 Cweet、Sweegen、Novel Foods Group 和 Oobli 等初创公司关注的重点。

生产 X3 的过程涉及生物技术和微生物发酵的使用。将编码甜味蛋白的基因导入酵母细胞，酵母细胞随后在生物反应器中增殖，以产生尽可能多的甜味蛋白，然后对蛋白质进行纯化和干燥，获得蜂蜜味的甜味剂。

图 | 琼脂平板上的酵母。编码甜味蛋白质的基因被导入酵母细胞。然后在受控条件下，在生物反应器内繁殖细胞，以产生尽可能多的甜味蛋白质。

该方法除了改善甜味、风味和感官属性等特性外，还可以优化蛋白质的 pH 值和热稳定性。例如，据称 brazzein 在食用时会产生刺痛感，但可以通过改变蛋白质序列来消除这种刺痛感。

据悉， X3 完全不含糖，而且几乎没有热量，比天然 brazzein 还要甜 3-4 倍，经过改良的 brazzein 版本不会引起蛀牙或升高血糖水平。

项目组计划先将 X3 用作饮料的替代品。项目合作伙伴 metaX 目前正在测试和开发第一批含有 X3 的产品，例如用可可制成的低蛋白饮料粉。但在实现商业化之前，需要优化制造工艺并采取进一步的产品验证措施，以充分发挥蛋白质的潜力。

世界各地已开发出由甜味蛋白质制成的各种类型的甜味剂。在美国，Oobli今年早些时候通过精密发酵生产的甜果蛋白获得了 GRAS（普遍认为是安全的）地位；MycoTechnology 利用蜂蜜松露中的甜味蛋白质开发了一种甜味剂；而 Shiru 和 Ajinomoto 在今年早些时候合作开发和商业化可以替代糖和甜味剂的甜味蛋白质；此外，总部位于阿布扎比的Novel Foods Group 今年 3 月宣布，计划斥资 5 亿美元建造一座精密发酵中心，用于生产 Brazzein。

1.https://www.ages.at/en/human/nutrition-food/nutrition-recommendations/who-sugar-recommendations

2.https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/sugar-substitutes-market

3.https://www.greenqueen.com.hk/sweet-protein-sugar-substitute-novelsweets-fraunhofer/

免责声明：本文旨在传递合成生物学最新讯息，不代表平台立场，不构成任何投资意见和建议，以官方/公司公告为准。本文也不是治疗方案推荐，如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。