Перспективы использования заменителей мяса растительного происхождения

В глобальном социуме наблюдается тренд к росту числа населения, предъявляющего повышенные требования к безопасности пищевых продуктов. Во всем мире увеличивается количество веганов, полувегетарианцев или «флекситарианцев», которые время от времени исключают животное мясо из рациона. В США отмечается тенденция к почти пятикратному росту лиц, следующих принципам веганства, с 4 млн в 2014 г. до 19,6 млн в 2017 г. Американская ассоциация диетологов и ассоциация диетологов Канады подчеркивают, что вегетарианские диеты имеют ряд преимуществ, поскольку они содержат большое количество клетчатки, достаточно сбалансированы по макронутриентам, богаты минералами (магний, калий и др.), антиоксидантами и витаминами C и E [1]. При правильном подходе они адекватны и полезны для организма в любом возрасте, так как могут играть важную роль в профилактике ряда хронических заболеваний [2—4]. Указанный сдвиг связан с ростом потребления продуктов с низким содержанием жиров и калорий, популярностью флекситарианства и других видов питания, обеспокоенностью использованием антибактериальных препаратов в животноводстве, истощением природных ресурсов и политикой, направленной на сокращение выбросов парниковых газов [5]. Кроме того, появляются научные данные, указывающие на связь между потреблением красного мяса и развитием заболеваний сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, эндокринной и пульмонологической патологии, что согласуется с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и многих национальных руководств по питанию и диетологии о снижении потребления красного мяса такими пациентами [6—9].

При тяжелых стадиях хронической болезни почек (ХБП) в рамках профилактики прогрессирования заболевания ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России рекомендует снизить употребление красного мяса, поскольку оно содержит в себе большое количество фосфора, пуриновых оснований и насыщенных жиров. Подтверждены данные о связи потребления красного мяса и увеличения риска образования мочевых камней за счет уменьшения pH мочи, повышения уровня Ca в моче и снижения экскреции цитрата [10]. Несмотря на стандарты и ограничения по объему и длительности антибиотикотерапии у животных, которые установлены ВОЗ, Американской медицинской ассоциацией и Американской ассоциацией общественного здравоохранения, во многих независимых исследованиях до сих пор отмечают наличие следов антибиотиков в мясе животных [11].

За последние годы пищевая промышленность продемонстрировала способность быстро адаптироваться и внедрять инновации, чтобы удовлетворить растущий спрос на более устойчивые рационы. Это находит свое отражение в расширении рынка продуктов из альтернативных источников белка. В последние десятилетия среди населения крупных стран проведен ряд опросов об отношении к заменителям мяса растительного происхождения, показавший высокую долю позитивного отклика в популяциях США (74,7%), Индии (94,5%) и Китая (95,6%) [12].

Цель исследования — выполнить анализ современных научных публикаций, посвященных заменителям мяса растительного происхождения, включая вопросы их состава, производства и безопасности.

Поиск данных проведен в электронных базах данных MedLine/PubMed, Cochrane, Google Scholar, РИНЦ, WHO и Food and Agriculture organization of the United Nations (FAO) с 2010 по 2024 г. Проанализировано 5557 источников, отобрано 42. Анализ базы MedLine/PubMed с 1990 по 2024 г. демонстрирует более чем десятикратное увеличение количества статей по заданным ключевым словам, что свидетельствует о повышении интереса исследователей к теме растительных заменителей мяса.

Доступные на рынке продукты-аналоги — это протеинсодержащие источники растительного происхождения, органолептические свойства которых максимально похожи на свойства мяса животных. Основная задача производителей заключается в полноценной имитации физических и органолептических свойств продуктов животного происхождения, которые не только по своему микроэлементному и аминокислотному составу, но и по своей текстуре будут напоминать животное мясо [13, 14]. Соевый белок использовался в качестве популярного ингредиента в пищевых аналогах, таких как тофу и темпе (ферментированный соевый жмых). Эти продукты известны в качестве традиционных блюд во многих странах Юго-Восточной Азии уже с 965 г. н.э. [13]. Более активное внедрение заменителей мяса в рацион началось в 60-х годах XX века [14]. Соя — один из немногих растительных источников белка, в котором содержится наиболее полный набор аминокислот, она является сырьем для получения текстуратов, изолятов и гидролизатов. Соевый текстурат — это продукт, полученный из обезжиренной соевой муки, применяется как аналог или заменитель мяса. Соевый белковый изолят — это высокоочищенная форма соевого белка с минимальным содержанием белка 90%. Соевый гидролизат представляет собой частично расщепленный белок с фрагментами из нескольких связанных аминокислот, их натриевых солей и полипептидных остатков. Чтобы нивелировать различия по витаминному, аминокислотному и минеральному составу, растительные аналоги обогащают изолированными протеинами (сои, гороха, картофеля, риса, микопротеина, пшеницы), витаминами B₁₂, цинком и железом [15].

Физиологическая потребность в белке для взрослого населения составляет 12—14% от энергетической суточной потребности: от 75 до 114 г/сутки для мужчин и от 60 до 90 г/сутки для женщин. В наибольшей степени близкими к «идеальному белку» и содержащими полный набор незаменимых аминокислот являются белки животного происхождения [16]. Белки животного происхождения имеют более высокие показатели усвояемости по сравнению с большинством растительных белков, за исключением соевого изолята, который также характеризуется высокой усвояемостью [17].

Настороженность потребителей к генно-модифицированной сое (ГМ-сое) связана с опасениями относительно потенциальных долгосрочных эффектов, вредных для здоровья. Для усиления устойчивости сои к гербицидам созданы линии сои с использованием генной инженерии — ГМ-соя [18]. ГМ-соя разрешена к импорту и использованию для питания в большинстве стран мира, включая территорию Российской Федерации. Допуск к производству и обращению генно-модифицированные (генно-инженерные, трансгенные) организмы (ГМО) на территории Российской Федерации регулируется законодательством ЕАЭС и техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (TP ТС 021/2011).

Антипитательные свойства. Антипитательные свойства могут негативно влиять на усвоение питательных веществ организмом. Антипитательные свойства сои обусловлены содержанием ряда веществ. Это фитаты, которые могут связывать минералы (Ca, Mg, Fe, Zn), снижая их биодоступность; ингибиторы протеазы — могут блокировать действия ферментов, необходимых для расщепления белков, затрудняя переваривание и усвоение; лектины — связываются с углеводами на поверхности клеток кишечника, вызывая раздражение и нарушая абсорбцию питательных веществ; сапонины — нарушают целостность мембран клеток кишечника; рафиноза и стахиоза — олигосахариды, вызывающие метеоризм. В отличие от сои красное мясо (говядина, свинина, баранина) имеет меньше антипитательных свойств. Так, гемовое железо хорошо усваивается, но его избыток может привести к накоплению железа в организме, что связано с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака. Наличие пуринов может способствовать развитию подагры за счет возможности метаболизироваться до мочевой кислоты; высокое содержание насыщенных жиров и холестерина в красном мясе связывают с повышенным риском развития атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний [19].

Различия состава по содержанию витаминов и микроэлементов в растительном мясе можно скорректировать за счет обогащения витаминами группы B, Fe, Zn и др.

Составы альтернативных видов мяса различаются типами растительных белков (соя, горох, картофель, бобовые, рис, микопротеин, пшеница), содержащегося в них масла (рапсовое, соевое, кокосовое, подсолнечное), что указывает на слишком большую разницу при сравнении с мясом животного происхождения. Это означает необходимость рассмотреть воздействие животного мяса и растительной альтернативы на организм человека и обмен веществ [20].

Представлен большой объем противоречивой информации о влиянии фитоэстрогенов (изофлавонов) в соевых продуктах на изменения уровней общего тестостерона, свободного тестостерона, эстрадиола (E2), эстрона (E1) и глобулина, связывающего половые гормоны. Расхождение данных связывают с индивидуальными способностями активирования изофлавонов. Изофлавоны принадлежат к функциональному классу нестероидных фитохимических веществ, они обладают химической структурой и функциями, подобными эндогенным эстрогенам животных. Изофлавоны могут взаимодействовать с рецепторами эстрогена из-за структурного сходства с 17β-эстрадиолом, однако они обладают более низкой эстрогенной активностью по сравнению с эстрадиолом [21]. В крупном проспективном исследовании связи между развитием онкологии и питанием (EPIC), когорта которого состояла из 334 850 женщин в возрасте 35—70 лет из десяти европейских стран, авторами не отмечено увеличение риска развития рака, вызванного потреблением соевых изофлавонов [22]. В 2010 г. опубликован метаанализ, в котором не выявлено влияние потребления изофлавонов на женщин в постменопаузе, оцениваемое по маммографической плотности [23]. В рандомизированном клиническом исследовании также не выявлены различия в плотности фиброзно-железистой ткани молочной железы по данным магнитно-резонансной томографии или маммографии у женщин, больных раком молочной железы, и женщин группы риска, которые употребляли сою в течение 1 года [24]. Данные эпидемиологических исследований указывают на защитную роль соевых продуктов при раке молочной железы у женщин в пре- и постменопаузе [25]. Это происходит за счет антиоксидантного, противоопухолевого и противовоспалительного эффекта изофлавонов [26].

В 2021 г. в Китае предоставлены доказательства противораковой активности изофлавонов и снижения риска развития рака желудка [27]. Получены противоречивые данные о влиянии потребления сои на развитие новообразований в тканях поджелудочной железы. Одним из возможных механизмов повышения заболеваемости после большого потребления соевых продуктов может быть то, что присутствие ингибиторов трипсина не позволяет трипсину ингибировать высвобождение холецистокинина [28]. Выводы метаанализа, представляющего всестороннюю оценку клинической и обсервационной литературы, указывают на малое количество данных, позволяющих предположить, что изофлавоны при потреблении в объемах, не превышающих уровень потребления в Азии (≤100 мг/сут), оказывают неблагоприятное воздействие на репродуктивные функции [29].

В некоторых исследованиях соя рассматривается как источник пищевых веществ и энергии для роста кишечной микробиоты [30]. Данные, полученные при исследовании изменения микробиоты у мужчин с ожирением, которые употребляли соевый белок, показали увеличение общего количества кишечных бактерий [31]. V.T. Rist и соавт. (2014) сообщили, что Clostridia и Bacteroides являются основными бактериями, метаболизирующими белок в кишечнике, представленность которых может меняться при потреблении в пищу соевого белка [32]. В экспериментальных работах на животных моделях получены данные об изменении соотношения видов Firmicutes и Bacteroidetes в сообществе микробиоты кишечника [33]. Представители этих бактериальных сообществ колонизируют здоровый кишечный микробиом человека, исходя из этого, можно сделать вывод о возможном благоприятном влиянии употребления соевого мяса на желудочно-кишечный тракт.

Расхождения в данных литературы могут быть результатом различного исходного состава кишечной микробиоты, а также различной доступности пищевых веществ, таких как углеводы [34]. В соответствии с одной из рекомендаций KDIGO 2021 (Клинические практические рекомендации по острому почечному повреждению) [4], высококачественные диеты на основе растительного белка (с целью замены животного белка соевым) все чаще применяются для сохранения функции почек у пациентов с ХБП [3]. Растущее количество доказательств показало, что потребление соевого белка может улучшить липидный профиль и функцию почек, например, снизить экскрецию альбумина с мочой, уровень креатинина в сыворотке крови и концентрацию фосфора в сыворотке в моделях на животных и у пациентов с ХБП [35, 36].

Ранее считалось, что соевые продукты могут вызвать нарушения метаболизма аминокислот и задержку азота у пациентов с почечной недостаточностью. Однако в последние десятилетия растительные альтернативы отнесены к категории высококачественных белковых диет, которые настоятельно рекомендуются пациентам с ХБП [37, 38].

По данным WAO (World Allergy Organization), от 200 до 250 млн человек во всем мире имеют пищевую аллергию [39]. В соевых бобах обнаружено более 16 аллергенных белков [40]. Согласно техническому регламенту таможенного союза (ТР ТС 022/2011), действующего на территории Российской Федерации, соя и продукты ее переработки относятся к наиболее распространенным компонентам, употребление которых может вызвать аллергические реакции. В исследовании, проведенном в США в 2015—2016 гг., приняли участие 38 408 пациентов детского возраста, у которых выявляли аллергические реакции, опосредованные IgE. Уровень пищевой аллергии составлял 2,8% у детей в возрасте до 1 года, достигая пика до 10% в возрасте 2 лет, и 7,1% у подростков 14—17 лет (данные Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 2021) [41]. Современные термические и нетермические методы обработки сои позволяют снизить аллергенность путем изменения конформационной структуры белковых эпитопов посредством агрегации и сшивания белка [42].

Недоверие потребителей к сое связано с несколькими факторами, включая ее антипитательные свойства, генетически модифицированные организмы, аллергенный потенциал и фитоэстрогенную активность. Присутствие фитатов, ингибиторов протеаз и лектинов вызывает опасения относительно снижения биодоступности ключевых минералов и белков. Кроме того, соя является одним из наиболее распространенных пищевых аллергенов, что повышает риск развития аллергических реакций. Наконец, содержащиеся в сое изофлавоны, обладающие фитоэстрогенной активностью, вызывают беспокойство касательно их влияния на гормональный фон. Перечисленные аспекты вместе формируют основу скептицизма и настороженности в отношении соевых продуктов у определенной части потребителей. Однако оптимизация состава конечного продукта приводит растительное мясо к так называемому «идеальному продукту», что может найти применение в специализированных диетах у пациентов, которым рекомендуется снижение употребления мяса животного происхождения. В настоящий момент требуется усовершенствование технологических и маркетинговых процессов для повышения рентабельности производства, роста признания общественностью такой продукции, как отвечающей принципам здорового и безопасного питания.

Вклад авторов: написание текста — Соколов Ф.С., Фоменко А.К.; научное редактирование — Маев И.В., Донцова О.А.; сбор и обработка материала — Андреев Д.Н.; концепция и дизайн — Сергиев П.В., Лагарькова М.А.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: text writing — Sokolov F.S., Fomenko A.K.; scientific editing — Maev I.V., Dontsova O.A.; data collection and processing — Andreev D.N.; study design and concept — Sergiev P.V., Lagarkova M.A.