Czy projektowany tłuszcz ma przed sobą przyszłość?

Pomimo wysokiego poziomu świadomości zdrowotnej, jaki uzyskano w Stanach Zjednoczonych w ostatniej dekadzie, Amerykanie nadal przybierają na wadze. Nie owijając w bawełnę, tyją. Wiele dziedzin przemysłu opiera się pragnieniu Amerykanów, by mniej ważyć – od publikacji książek o żywieniu, po produkcję sprzętu do ćwiczeń fizycznych. Naukowcy z kolei starają się zrozumieć molekularne podstawy problemu i znaleźć molekularne rozwiązanie.

Powód, dla którego współczesnym istotom ludzkim tak trudno jest ograniczyć ilość przyjmowanego tłuszczu, jest natury ewolucyjnej. Przez większość czasu istnienia naszego gatunku żyliśmy w społeczności myśliwsko-zbieraczej i bardzo rzadko mieliśmy dostęp do tłuszczu i słodyczy. Z drugiej strony, zdolność do gromadzenia się tłuszczu na wypadek czasów, gdy nie było wystarczającej ilości jedzenia, dawała oczywistą przewagę ewolucyjną. Dlatego weszliśmy we współczesny wiek dobrobytu z organizmem, który zarówno łaknął tłuszczu, jak i był bardzo efektywny w jego magazynowaniu.

Inżynier przypatrujący się temu problemowi zada pytanie składające się z dwóch części. Czy możliwe jest zastąpienie w żywności tłuszczów innymi produktami, a jeżeli nie, czy możemy tak przekształcić tłuszcze, aby organizm ludzki nie magazynował ich tak łatwo? I jak to się często zdarza, wielkie kompanie żywnościowe w USA prowadzą szerokie badania w obydwu kierunkach.

Z tych dwóch sposobów podejścia pierwszy wydaje mi się trudniejszy. Problem polega na tym, że tłuszcz wpływa zarówno na strukturę, jak i na zapach pożywienia, a nasz zmysł smaku jest bardzo silnie powiązany ze zmysłem powonienia (przypomnijmy sobie, jak mdło smakuje każde jedzenie podczas przeziębienia). Tłuszcz wpływa na zmysł węchu, ponieważ większość cząsteczek nadających pożywieniu jego charakterystyczny zapach jest rozpuszczona w tłuszczu i uwalnia się podczas jedzenia. W dodatku tłuszcz daje charakterystyczne odczucie śliskości (rzekłbym śluzowatości) w ustach, które ludziom sprawia przyjemność.

Spółki usiłujące wyprodukować substytuty tłuszczu starają się najczęściej znaleźć cząsteczki zapewniające strukturę i smak tłuszczu, lecz bez tak dużej ilości kalorii. W handlu stosowane są dwie klasy zamienników – węglowodany i białka. Obydwa dostarczają około czterech kalorii na gram, podczas gdy tłuszcz zawiera ich dziewięć. Zamienniki węglowodanowe to żywice lub skrobie roślinne. Zjadane – chłoną wodę i formują się w małe kuleczki, nadając pokarmowi strukturę zbliżoną do tłuszczu. Substytuty białkowe, zazwyczaj pochodzenia mlecznego, tworzą także małe kuleczki, które powodują, że dany produkt ma gładką, kremową konsystencję. Oczywiście ani białkowe, ani węglowodanowe zamienniki tłuszczu nie są pozbawione kalorii – dostarczają ich po prostu mniej niż tłuszcz.

Wytworzenie substytutu tłuszczu, którego organizm nie będzie wchłaniać, wymaga dużej wiedzy o strukturze cząsteczkowej. Tutaj pomysł polega na takim zmodyfikowaniu budowy cząsteczki, by tłuszcz nadal miał prawidłowy smak i konsystencję, a być może nawet zdolność znoszenia wysokiej temperatury stosowanej przy smażeniu – i był niestrawny dla ludzkiego organizmu. Aby zrozumieć, jak funkcjonują takie substancje, trzeba dowiedzieć się nieco o budowie cząsteczkowej tłuszczów najczęściej występujących w naszej diecie.

Cząsteczka tego, co nazywamy tłuszczem, przez osobę zajmującą się chemią organiczną nazywana będzie trójglicerydem. Każda cząsteczka wygląda jak Y, którego trzy ramiona są związkami zwanymi kwasami tłuszczowymi. W tych ramionach zawarty jest właśnie materiał, którego strawienia chcemy uniknąć. W środku litery Y, gdzie zbiegają się trzy ramiona, znajduje się alkohol, zwany gliceryną. Gdy ta złożona cząsteczka o kształcie Y dochodzi do jelita, określony enzym w układzie trawiennym przyłącza się do gliceryny i odłamuje ramiona. Są one następnie trawione przez inne enzymy.

Trójglicerydy łamią się, gdyż pierwszy ze wspomnianych wyżej enzymów bardzo dobrze geometrycznie pasuje do gliceryny w centrum cząsteczki; jeśli zablokowalibyśmy to miejsce lub zaburzylibyśmy dopasowanie, nie dopuścilibyśmy do strawienia tłuszczu. Obecnie wytwarzane cząsteczki zastępujące trójglicerydy mają w swym środku glicerynę nie o trzech, lecz o sześciu, a nawet ośmiu ramionach. Te dodatkowe ramiona tak zmieniają kształt centrum cząsteczki, że zwykłe ludzkie enzymy nie są w stanie sobie z nim poradzić. Cząsteczka przechodzi po prostu przez przewód pokarmowy i nie jest przyswajana przez organizm. Innymi słowy, nie dostarcza kalorii.

Spodziewam się, że ten rodzaj inżynierii molekularnej stanowi powiew przyszłości w technologii żywności. Zamiast oczekiwać, że ludzie będą pilnowali swojej diety, spółki żywnościowe będą dostarczały żywności zaspokajającej zachcianki, jakie wszyscy mamy, lecz z cząsteczkami tak zmodyfikowanymi, że nie będą mogły być przyswojone przez organizm. Rzeczywiście, w 1996 roku Food and Drug Administration zatwierdził pierwszy taki substytut tłuszczu – produkt zwany Olestra, do stosowania w przekąskach. Wszyscy pamiętają zapewne kontrowersje wokół tej decyzji, gdyż ten rodzaj zamienników usuwa z organizmu niektóre witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i niekiedy wywołuje biegunkę.

Lecz kto wie – być może pewnego dnia, gdy kelner oznajmi, że sernik nie zawiera kalorii, istotnie będzie mówić prawdę.