Sweet proteins are promising natural sweeteners for food products | Сладкие белки – перспективные природные подсластители для пищевых продуктов

English. The increase in the number of alimentary-dependent diseases in the Russian Federation is due to a violation of the nutritional structure, a shortage of essential nutrients, a decrease in the level of physical activity among adults and children. The most common disease is diabetes mellitus. According to the Federal Register, as of 01.01.2023, 4 962 762 people with this diagnosis were registered at the dispensary, it is 3.42% of the country population. The prevention and treatment of these diseases require diet therapy, comprising, reducing the caloric content of the diet, reducing the amount of fat, and limiting sugar consumption to the maximum. It is possible to achieve the desired results by modifying the carbohydrate composition of food products by replacing sugar with sweeteners. Scientific data on the harmful side effects of artificial sweeteners necessitated the search for an alternative replacement. The literature data available on this issue has been reviewed. Some databases such as PubMed, MEDLINE, Web of Science, Scopus, Google Scholar were used. Due to innovative solutions, 7 proteins with a sweet taste (brazzein, taumatin, monellin, mabinlin, curculin, pentadine) or modifying sour taste into sweet (mirakulin) were isolated from plant sources and studied. A common disadvantage of sweet proteins is thermal instability, the dependence of the sweetness degree on the pH in the medium, the feeling of a slow increase in sweetness and a long aftertaste. The interest in natural sweeteners contributed to the development of methods for isolating sweet proteins from plant objects, and the search for solutions to increase the sweetness degree and to improve stability at elevated temperatures and various pH level of the medium. Modification of these properties can be carried out using protein engineering methods. In the Russian Federation, thaumatin (index E957) is allowed to use as a sweetener, flavor enhancer and aroma enhancer, but the content of this ingredient in the food product composition shouldn't to be over the permissible level.

Russian. Рост количества алиментарно-зависимых заболеваний в Российской Федерации обусловлен нарушением структуры питания, дефицитом эссенциальных нутриентов, снижением уровня физической активности взрослого и детского населения. Наиболее распространенное заболевание - сахарный диабет. По данным Федерального регистра на 01.01.2023, на диспансерном учете состояло 4 962 762 человека с этим диагнозом, что составляет 3,42% населения страны. Для профилактики и лечения этих заболеваний необходима диетотерапия, предусматривающая снижение калорийности рациона, уменьшение количества жиров, максимальное ограничение потребления сахара. Достичь желаемых результатов возможно за счет модификации углеводного состава пищевых продуктов путем замены сахара подсластителями. Научные данные о вредных побочных эффектах искусственных подсластителей обусловили необходимость поиска альтернативной замены. Проведен обзор литературы по этой теме. Использовали базы данных PubMed, MEDLINE, Web of Science, Scopus, Google Scholar. В результате инновационных решений было выделено из растительных источников и исследовано 7 белков, обладающих сладким вкусом (браззеин, тауматин, монеллин, мабинлин, куркулин, пентадин) или модифицирующих кислый вкус в сладкий (миракулин). Общим недостатком сладких белков является их термолабильность, зависимость степени сладости от рН среды, ощущение медленного нарастания сладости и длительное послевкусие. Интерес к подсластителям природного происхождения способствовал разработке методов выделения сладких белков из растительных объектов и поиску решений по повышению степени сладости и улучшению стабильности при повышенных температурах и разных рН среды. Модификация этих свойств осуществляется с использованием методов белковой инженерии. В Российской Федерации в качестве подсластителя, усилителя вкуса и аромата разрешен тауматин (индекс Е957), однако его допустимое содержание в составе пищевой продукции регламентировано и не должно быть превышено.