Senomyx是一家開發(fā)食品添加劑的美國生物技術公司。該公司聲稱已經(jīng)“逆向工程化”了人類的味覺和香氣受體。該公司由Lubert Stryer和Paul Nevsky于1998年創(chuàng)立。2018年9月17日，瑞士私人公司Firmenich完成對Senomyx的收購。

Senomyx由著名生物化學家Lubert Stryer于1999年創(chuàng)立。2001年5月，斯特萊爾回到了他在斯坦福大學的教授職位，并從Senomyx辭職，但繼續(xù)擔任科學顧問委員會主席。

大約在2001年，Senomyx通過使用“專有的基于味覺受體的檢測系統(tǒng)”獲得了幾種風味增強劑的專利，這些風味增強劑之前在人類細胞培養(yǎng)中表達，在HEK293細胞中HEK293細胞是一種廣泛用于生物和醫(yī)學研究的細胞系，它是通過基因改造從20世紀70年代早期從一個健康的流產(chǎn)的人類胎兒身上提取的人類胚胎腎細胞中提取出來的。

2016年，百事公司取消了在其蘇打水中加入Senomyx成分的試驗，該公司的股價隨后下跌。

Senomyx的產(chǎn)品通過增強味道的強度來發(fā)揮作用。由于使用的添加劑非常少(據(jù)報道少于百萬分之一)，Senomyx沒有義務向消費者報告其成分。Senomyx產(chǎn)品屬于“人工香料”的大類。出于同樣的原因，該公司的化學品沒有經(jīng)過FDA的安全認證。Senomyx公司的味精增強劑在不到18個月的時間內(nèi)就獲得了行業(yè)資助組織風味和提取物制造商協(xié)會(Flavor and Extract Manufacturers Association)的普遍認可安全(GRAS)地位，“得到了糧農(nóng)組織/世衛(wèi)組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會的積極評價，該委員會確定在食品中使用該公司的風味配料不存在安全問題。JECFA的積極評估有望加快一些國家的監(jiān)管審批，特別是那些沒有獨立監(jiān)管審批系統(tǒng)的國家。”

新一代甜味劑

泰然地滿足消費者對最受歡迎的口味，天然，高效力的甜味劑的要求，朱莉安妮格羅弗討論這個領域的最新進入者。

神奇的漿果可以把最酸的食物變成甜食

回顧過去的50年，還原糖和無糖產(chǎn)品的甜味劑選擇發(fā)生了許多變化。

可口可樂(Coca-Cola)含糖精的Tab是一種先鋒減肥飲料，在20世紀70年代大受歡迎，但在20世紀70年代后期，美國食品和藥物管理局(FDA)對糖精的安全性提出質(zhì)疑后，其銷量有所下降。

20世紀80年代，人們開始使用阿斯巴甜，以及健怡可樂(Diet Coke)和流行的水晶之光(Crystal Light)等新的飲料選擇。在令人難忘的有氧運動主題廣告中，水晶之光被宣傳為“一種全新的增甜方式”，“不含糖、不含糖精，也沒有糖精的回味”。

新千年以來，隨著甜菊和羅漢果(羅漢果)的引入，從人工甜味劑向天然高效甜味劑的轉(zhuǎn)變開始了，這符合清潔配料的趨勢。

幾十年來，人們始終如一地追求美味的天然甜味劑，以滿足低糖趨勢。消費者對天然、高效甜味劑的需求是堅定不移的，因為之前的選擇無法滿足對純凈、像糖一樣的味道的需求。事實上，不強烈和缺少直沖感的味道仍然是阻礙消費者接受天然、高效甜味劑的主要障礙之一。

研究發(fā)現(xiàn)，“好品味”和消費者認為的“自然”之間有很強的相關性。如果一種天然甜味劑給人帶來異味或一種與糖不同的甜味，消費者可能會認為該產(chǎn)品是人工增甜的，而不考慮其天然來源。一種天然的、高效的甜味劑必須賦予消費者一種干凈的、像糖一樣的味道，讓消費者信服。

由于天然高效甜味劑的選擇有限，甜味劑領域有很大的創(chuàng)新和發(fā)展機會。

甜葉菊、羅漢果和甜蛋白等天然甜味劑的進步正在縮小口味上的差距，為美味、低添加糖或無添加糖的產(chǎn)品提供更多選擇。在未來幾年，產(chǎn)品開發(fā)商將有更多的天然、高效甜味劑可供選擇，以滿足客戶的需求。

甜葉菊的穩(wěn)定

甜菊糖是全球許多國家的主流天然高效甜味劑。早期的甜菊糖有缺點，比如甘草味差，回味有點苦。隨著人們對甜味劑的了解越來越多，制造商越來越多地提供改良的甜菊糖甜味劑。例如，早期的甜葉菊甜味劑依賴于Rebaudioside A作為標準的主要甜成分。隨著人們對甜葉菊甜味分子的了解越來越多，額外的如萊鮑迪苷類化合物，如萊鮑迪苷D和如萊鮑迪苷M，也因為其更干凈的甜味而成為重要的成分。

隨著農(nóng)學、加工和生物技術的不斷進步，未來幾年有望生產(chǎn)出更先進的甜葉菊。

羅漢果的神秘

桂林是中國最獨特、最神秘的風景之一。桂林坐落在漓江沿岸無數(shù)令人驚嘆的綠色山峰的自然美景中，為城市的每一個窗口提供了這一迷人的地形的獨特視角。正是在這些風景如畫的綠色山峰和環(huán)繞桂林的鄉(xiāng)村中，種植了羅漢果。

羅漢果顯著的單一產(chǎn)地特征使其難以商業(yè)化，由于供應限制和成本。然而，由于最近的技術進步，羅漢果商業(yè)化的障礙正在被克服。例如，農(nóng)學的進步不僅增加了羅漢果中天然存在的甘露苷(負責甜味)的含量，而且提高了生長效率，促進了同一株羅漢果每年多次收獲。在未來的幾年里，羅漢果可能會成為一種性價比高的主流天然甜味劑。

此外，在未來，生物技術路線可能導致高級羅漢果甜味劑。例如，在2017年的一份新聞稿中，Senomyx(于2018年被Firmenich收購)公布了通過發(fā)酵加工生產(chǎn)Siratose的計劃，將其作為一種改善口感的羅漢果甜味劑。隨著未來幾年研究的進展，羅漢果甜味劑肯定會有更多的發(fā)展。

神奇漿果的魔力

目前正在開發(fā)的下一代甜味劑技術中，最令人興奮的是神奇漿果蛋白(miracle berry protein，簡稱miraculin)。奇跡果苷是一種存在于神奇漿果(或神奇水果)中的分子，這種水果來自西非的灌木Synsepalum dulcificum。有趣的是，奇跡果素本身并不甜，但它有能力獲得一種干凈的、像糖一樣的甜的味道，因為它把酸的感覺變成了甜的感覺。

正是這種神奇的“酸到甜”的感覺，使奇跡莓成為現(xiàn)代派對上的“風味糾偏”派對和美食愛好者的一種技巧。例如，使用說明是，品嘗檸檬并體驗它有多酸，然后讓神奇漿果片在舌頭上溶解。再次品嘗同一個檸檬，它是驚人的甜和美味，沒有最初的感覺令人作嘔的酸味。這是一種令人難以置信的現(xiàn)象，當人們第一次體驗到酸甜交替時，他們的臉上都會露出喜色。

關于神奇漿果如何將酸味感受器轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹞兜睦碚撌?，這種漿果的蛋白質(zhì)——奇跡蛋白——與甜味感受器結合，但沒有激活它。在酸的存在下，比如檸檬中的檸檬酸，pH值會發(fā)生變化，導致構象變化，從而激活甜味感受器。因此，甜的味道是感知的。值得注意的是，從神奇果膠中感受到的甜味是一種干凈的、像糖一樣的、可信的甜味。

Joywell Foods(之前被稱為Miraculex)在2020年6月的一份新聞稿中宣布，它已經(jīng)獲得了由卡夫亨氏支持的風險基金Evolv Ventures領投的資金，以加快甜蛋白平臺的開發(fā)和商業(yè)消費者概念。

根據(jù)新聞稿，第一個蛋白質(zhì)是奇跡蛋白。這帶來了神奇的漿果一步接近成為市場現(xiàn)實，使減少糖產(chǎn)品。

神奇莓可以讓檸檬變甜

甜味蛋白質(zhì)的承諾

除了神奇蛋白，自然界中還發(fā)現(xiàn)了其他高效、甜的蛋白質(zhì)。其中最著名的是Monellin(以費城的Monell化學感官中心命名)，它于1969年在西非的一種意外漿果Dioscoreophyllum cumminsii中被發(fā)現(xiàn)。

1994年，威斯康星大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)從西非的Oubli水果Pentadiplandra brazzeana中分離出了Brazzein，它是另一種甜蛋白質(zhì)。馬賓朗是一種來自中國植物馬賓朗種子的甜蛋白質(zhì)。

thumatin是一種甜蛋白，產(chǎn)自西非的Katemfe水果——daniellii，目前已在世界許多地區(qū)獲得批準，成為食品和飲料中使用最廣泛的甜蛋白。雖然索曼甜是一種天然的、高效的甜味劑，目前在商業(yè)上被使用，但它也有一些缺陷，比如它有甘草味，而且有一種持久的甜感。

然而，新的生物技術可以用于制造改良的蛋白質(zhì)甜味劑。例如，以色列初創(chuàng)公司Amai蛋白質(zhì)(Amai Proteins)正在利用發(fā)酵技術制造質(zhì)量更高的“設計蛋白”。甜蛋白可能成為下一個大的甜味劑趨勢。

關于甜味的科學

新一代甜味劑領域的進展是味覺受體和甜味機制方面的知識的進步。研究正在取得進展，以了解各種甜味劑在受體水平上的結合機制。

這些知識可以用來創(chuàng)造出天然的、高效的甜味劑，它們可以更好地匹配糖的味道，并解決時間方面的問題，如揮之不去的甜味。

最后，通過新的研究、投資和商業(yè)伙伴關系可以預見，天然甜味劑技術的改進即將到來。

更好的甜葉菊甜味劑預計將繼續(xù)提供，和尚果甜味劑將更加普遍。此外，基于甜蛋白的天然甜味劑將開始出現(xiàn)。

下一代的天然高效甜味劑有望改善口感質(zhì)量和天然憑證，這將使消費者更容易接受低糖食品和飲料。

調(diào)味師：Semonyx 瞄準味覺受體

我們的社會充斥著廉價、高熱量和高鹽的食物。目前，超過三分之二的美國人超重，其中三分之一被認為是肥胖。消費者權益組織正在游說食品制造商推銷更健康的食品和飲料，甚至推動對含糖碳酸飲料征稅。

不幸的是，去掉糖、脂肪和鹽也會去掉味道。但基因組學的進步可以間接拯救我們的餅干，因為分子生物學遇到了味覺。總部位于圣地亞哥的Semonyx (http://www.senomyx.com)等公司正在利用藥物發(fā)現(xiàn)技術來設計新一代的味覺增強劑，從而欺騙我們的味蕾。

Senomyx的目標是G蛋白偶聯(lián)受體的甜、苦和咸味和離子通道。此外，該公司還在開發(fā)苦味阻斷劑和薄荷醇冷卻劑。

“我認為，人們對大型食品和香水公司以及Senomyx和Redpoint這樣的創(chuàng)業(yè)公司非常感興趣，它們試圖找到讓食品更健康的技術方法。莫奈爾化學感官中心主任加里·比徹姆博士說?！皢栴}是，如果你看看那些告訴你要吃更健康飲食的公共衛(wèi)生組織的歷史，結果并不令人鼓舞?！?/p>

好的味道是一個感知的問題

人類可以嘗到五種不同的味道:甜、酸、苦、咸和鮮(咸味)。人們早就知道味覺與嗅覺有關。研究小組繼續(xù)探索不同味覺感受器在舌頭和腸道內(nèi)壁的功能。人類甜味受體由T1R2和T1R3兩種蛋白質(zhì)組成，它們表達在特定的味覺受體細胞表面。風味受體由T1R1和T1R3蛋白組成。這些異二聚體受體對甜味或咸味的選擇性是由受體亞基的組合決定的。甜味和咸味受體都使用T1R3蛋白。

苦味受體共有25種，其中22種具有已知功能。這種過量的苦味受體被認為是由于幾乎所有天然產(chǎn)生的毒素嘗起來都是苦味的。有些人對苦味更敏感，因為他們的受體基因有多態(tài)性。在甜味感知的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中也可能存在多態(tài)性。人們可以感知脂肪，但目前還不清楚它是如何感知的。鹽的受體仍然是未知的，但被假設是通過離子通道。

德語中的Zuker Is Sugar

“在過去五年多的時間里，人類基因組測序取得了快速進展。可口可樂公司是世界上最大的甜味劑用戶之一，該公司的研究員格蘭特·杜布瓦博士說。杜布瓦說:“(為了找到人類甜味受體的基因序列)人們夜以繼日地觀看NIH網(wǎng)站上公布的內(nèi)容?！?/p>

根據(jù)杜布瓦的說法，第一個做到這一點的是加州大學圣地亞哥分校(現(xiàn)在在哥倫比亞大學)的生物科學和神經(jīng)生物學教授查爾斯·祖克(Charles Zuker)和菲爾博士尼古拉斯·瑞巴(Nicholas Ryba)的合作小組。美國國家牙科和顱面研究所(NIDCR)。他們的小組是嚙齒類動物模型系統(tǒng)中最先進的。1999年，Zuker和Ryba的團隊發(fā)表了關于甜味受體的研究，描述了G蛋白偶聯(lián)受體T1R家族的三個成員(Hoon et al.， 1999)。同年，朱克、同樣來自加州大學圣地亞哥分校的諾貝爾獎得主錢永康(Roger Tsien)和斯坦福醫(yī)學院的盧伯特·斯特萊爾(Lubert Stryer)創(chuàng)立了Senomyx。Zuker和Ryba的團隊在2000年進一步發(fā)表了關于舌頭和上顎苦味受體T2R家族的研究，2003年發(fā)表了關于甜味受體和尤馬尼受體共享回路的研究結果，2006年發(fā)表了關于酸受體的研究(Chandrashekar et al.，2006)。

在可口可樂尋找甜食

90年代中期，在可口可樂公司，杜布瓦正在探索低卡路里的增甜產(chǎn)品?！拔抑缹ふ倚碌奶鹞秳]有意義，”杜布瓦回憶說。“我意識到，我們永遠不可能研制出一種味道和糖一樣的無熱量甜味劑。杜布瓦設想了一種簡單的小分子化合物，可以與甜味受體結合而不激活它，用較低水平的糖來激活它。

杜布瓦說:“這種受體的形狀就像捕蠅草?！薄爱斔]合一個糖分子時，受體就處于活性狀態(tài)。他的公司使用一種結合在受體上的增強劑，并沒有導致受體閉合，而是允許受體在糖結合后保持更長時間的閉合，這樣就可以生產(chǎn)出含一半糖的蘇打水，味道和全卡路里飲料一樣?！斑@個想法很簡單，”杜布瓦說?！暗凑瘴覀儸F(xiàn)在的速度，這可能又要花上一千年的時間，因為我們檢驗它的唯一方法就是根據(jù)人類的口味?！癝enomyx實際上已經(jīng)將受體克隆到異源細胞系統(tǒng)中。杜布瓦回憶說:“只要有一名分析師，他們每天就可以對附近的10,000個化合物進行篩選?！笨煽诳蓸饭驹?002年開始與Senomyx公司合作，并在美國驗證了兩種甜味增強劑的概念，Dubois報告說，增強劑的工作原理與最初設想的一樣。

Swish and Spit方法論

在Senomyx餐廳的一個房間里，根據(jù)味覺敏感度挑選出來的味覺小組成員喝下液體，然后吐進杯子里。他們正在評估通過Senomyx高通量篩選程序出現(xiàn)的候選化合物?！半S著時間的推移，他們會做得更好，”探索公司高級副總裁唐·卡蘭紐斯基博士說。

該公司的公司化合物庫包含超過40萬個合成分子和大約20萬個分離的天然產(chǎn)品提取物。根據(jù)Karanewsky的說法，選擇化合物的物理性質(zhì)被認為是“對食物友好的”?！霸摶衔镌赟enomyx專有的基于細胞的受體分析中具有最優(yōu)的效力，以及耐熱性、穩(wěn)定性、安全性和溶解度。

Senomyx公司的三氯蔗糖增強劑S2383和其蔗糖增強劑S6973獲得了風味和提取物制造商協(xié)會(FEMA)普遍認可的安全(GRAS)地位。根據(jù)Karanewsky的說法，不同的甜味劑需要不同的增強劑。

到目前為止，該公司已經(jīng)確定了18種苦味受體的阻滯劑。Karanewsky說:“我們發(fā)現(xiàn)，在25種受體中，有22種配體或分子能起作用?！痹摴具€在尋找涼感的風味增強劑。除了與可口可樂的合作，Senomyx公司還與Firmenich公司就其蔗糖增強劑S6973以及其他蔗糖、果糖和各種形式的Rebaudioside(甜菊糖，一種天然甜味劑)的授權協(xié)議達成了協(xié)議，如果所有目標都能實現(xiàn)，該協(xié)議將凈賺超過3450萬美元。該公司還與味之素公司(Ajinomoto Co.， Inc.)合作;吉百利股價;金寶湯公司;和Solae。雀巢現(xiàn)在使用Senomyx風味配料。Senomyx香料和食品生產(chǎn)商的客戶也有自己的項目。該公司的產(chǎn)品與現(xiàn)有的食品化學方法競爭。這家擁有121名員工的公司于2004年6月上市。截至2009年9月30日，Senomyx的資本為3,300萬美元，但預計未來兩年將出現(xiàn)虧損。

紅點生物辨別嚙齒類動物

總部位于新澤西州尤因市的Redpoint Bio(http://www.redpointbio.com)專注于味覺生物學，開發(fā)控制新陳代謝的糖尿病藥物和天然味覺增強劑，以減少甜食品的卡路里含量。這家現(xiàn)有12人的公司(今年春天重組)最初專注于使用分子克隆和篩選技術，這些技術基于公司創(chuàng)始人Robert Margolskee的實驗室所做的工作，Robert Margolskee是醫(yī)學博士，現(xiàn)在在莫奈爾化學感官中心工作。這家上市公司目前擁有750萬美元現(xiàn)金。

隨著行業(yè)重心轉(zhuǎn)向?qū)ふ姨烊怀煞?，紅點公司開發(fā)了一些經(jīng)典藥理學的新變體，以尋找新的化合物?！拔覀兓氐搅宋队X的行為模型，”Redpoint Bio首席執(zhí)行官Raymond Salemme博士說。但是，天然產(chǎn)物往往是不純的，并且在基于細胞的分析中會產(chǎn)生脫靶效應，這往往很難分辨。為了補充基于細胞的分析，紅點公司使用訓練有素的嚙齒動物?！斑@是經(jīng)典的斯金納盒子，”Salemme說?！澳憧梢杂柧殑游镞M行辨別。如果他們做出正確的辨別，他們按下控制桿，就會得到一個食物顆粒。我們已經(jīng)把所有的東西都電腦化了，并在動物的籠子底部放了一個樣本板，提供了相當高的樣本吞吐量。這只動物把它的舌頭伸到一口井里，打斷了一束激光。我們可以看到動物舔了多少次樣本，看看它有多喜歡它?！?/p>

據(jù)Salemme說，研究人員觀察到，在接受徹底減肥手術的病態(tài)肥胖人群中，糖尿病的癥狀經(jīng)常會消失。這與味覺或腸道中相關的化學感覺信號回路的作用是一致的，它們可以提供控制饑餓感和新陳代謝的反饋信號。紅點生物公司正致力于開發(fā)一種化合物，這種化合物能作用于腸道信號，作為糖尿病的新療法。

紅點生物利用化學信息學的方法導航化學空間，以尋找具有理想味道特性的新天然產(chǎn)品。Salemme說:“人們感興趣的一件事是找到發(fā)酵來源的天然高效甜味劑，這種甜味劑的生產(chǎn)成本可能比種植甜菊糖等作物更低?！比欢t點生物目前還沒有獲得資助的合作項目。“對生物技術來說，這是一個艱難的環(huán)境，”Salemme說。

一些消費者倡導人士對這些新調(diào)味料的監(jiān)管提出了質(zhì)疑。由于它們出現(xiàn)在微量，它們沒有被標識在產(chǎn)品標簽上。可能更有爭議的問題是舌頭和大腦是否登記

其實并不是這么甜的東西，新陳代謝會同意嗎?

貝德里奇·莫辛格說:“玩弄味覺可能不會有害，

醫(yī)學博士，博士，莫奈爾化學感官中心高級副研究員?！叭欢?，我們在人體內(nèi)分泌細胞上發(fā)現(xiàn)了味覺感受器。我們目前正在詳細研究它們的生理作用，但我們已經(jīng)知道它們參與調(diào)節(jié)幾種激素的釋放。

因此，影響味覺的因素也可能影響激素平衡?！罢l能想象喂養(yǎng)我們愛吃甜食的人會如此復雜?”

“我們在回應客戶的需求，他們也在回應消費者的需求。香味巨頭菲爾曼尼奇公司的高級科學家珍妮·德爾維奇博士說?！袄硐氲幕衔飸撌翘鸬?、便宜的、天然的、低熱量的、沒有副作用的東西，我們希望它具有與蔗糖相同的功能特性?！?/p>

參考文獻

[1] Chandrashekar, J., Hoon, M.A., Ryba, N.J., and Zuker, C.S. (2006). The receptors and cells for mammalian taste. Nature 444, 288–294.

[2] Hoon, M.A., Adler, E., Lindemeier, J., Battey, J.F., Ryba, N.J., and Zuker, C.S. (1999). Putative mammalian taste receptors: a class of tastespecific GPCRs with distinct topographic selectivity. Cell 96, 541–551.