香料香精高新企业简介（1）——Senomyx

Senomyx是一家开发食品添加剂的美国生物技术公司。该公司声称已经“逆向工程化”了人类的味觉和香气受体。该公司由Lubert Stryer和Paul Nevsky于1998年创立。2018年9月17日，瑞士私人公司Firmenich完成对Senomyx的收购。

Senomyx由著名生物化学家Lubert Stryer于1999年创立。2001年5月，斯特莱尔回到了他在斯坦福大学的教授职位，并从Senomyx辞职，但继续担任科学顾问委员会主席。

大约在2001年，Senomyx通过使用“专有的基于味觉受体的检测系统”获得了几种风味增强剂的专利，这些风味增强剂之前在人类细胞培养中表达，在HEK293细胞中HEK293细胞是一种广泛用于生物和医学研究的细胞系，它是通过基因改造从20世纪70年代早期从一个健康的流产的人类胎儿身上提取的人类胚胎肾细胞中提取出来的。

2016年，百事公司取消了在其苏打水中加入Senomyx成分的试验，该公司的股价随后下跌。

Senomyx的产品通过增强味道的强度来发挥作用。由于使用的添加剂非常少(据报道少于百万分之一)，Senomyx没有义务向消费者报告其成分。Senomyx产品属于“人工香料”的大类。出于同样的原因，该公司的化学品没有经过FDA的安全认证。Senomyx公司的味精增强剂在不到18个月的时间内就获得了行业资助组织风味和提取物制造商协会(Flavor and Extract Manufacturers Association)的普遍认可安全(GRAS)地位，“得到了粮农组织/世卫组织食品添加剂联合专家委员会的积极评价，该委员会确定在食品中使用该公司的风味配料不存在安全问题。JECFA的积极评估有望加快一些国家的监管审批，特别是那些没有独立监管审批系统的国家。”

新一代甜味剂

泰然地满足消费者对最受欢迎的口味，天然，高效力的甜味剂的要求，朱莉安妮格罗弗讨论这个领域的最新进入者。

神奇的浆果可以把最酸的食物变成甜食

回顾过去的50年，还原糖和无糖产品的甜味剂选择发生了许多变化。

可口可乐(Coca-Cola)含糖精的Tab是一种先锋减肥饮料，在20世纪70年代大受欢迎，但在20世纪70年代后期，美国食品和药物管理局(FDA)对糖精的安全性提出质疑后，其销量有所下降。

20世纪80年代，人们开始使用阿斯巴甜，以及健怡可乐(Diet Coke)和流行的水晶之光(Crystal Light)等新的饮料选择。在令人难忘的有氧运动主题广告中，水晶之光被宣传为“一种全新的增甜方式”，“不含糖、不含糖精，也没有糖精的回味”。

新千年以来，随着甜菊和罗汉果(罗汉果)的引入，从人工甜味剂向天然高效甜味剂的转变开始了，这符合清洁配料的趋势。

几十年来，人们始终如一地追求美味的天然甜味剂，以满足低糖趋势。消费者对天然、高效甜味剂的需求是坚定不移的，因为之前的选择无法满足对纯净、像糖一样的味道的需求。事实上，不强烈和缺少直冲感的味道仍然是阻碍消费者接受天然、高效甜味剂的主要障碍之一。

研究发现，“好品味”和消费者认为的“自然”之间有很强的相关性。如果一种天然甜味剂给人带来异味或一种与糖不同的甜味，消费者可能会认为该产品是人工增甜的，而不考虑其天然来源。一种天然的、高效的甜味剂必须赋予消费者一种干净的、像糖一样的味道，让消费者信服。

由于天然高效甜味剂的选择有限，甜味剂领域有很大的创新和发展机会。

甜叶菊、罗汉果和甜蛋白等天然甜味剂的进步正在缩小口味上的差距，为美味、低添加糖或无添加糖的产品提供更多选择。在未来几年，产品开发商将有更多的天然、高效甜味剂可供选择，以满足客户的需求。

甜叶菊的稳定

甜菊糖是全球许多国家的主流天然高效甜味剂。早期的甜菊糖有缺点，比如甘草味差，回味有点苦。随着人们对甜味剂的了解越来越多，制造商越来越多地提供改良的甜菊糖甜味剂。例如，早期的甜叶菊甜味剂依赖于Rebaudioside A作为标准的主要甜成分。随着人们对甜叶菊甜味分子的了解越来越多，额外的如莱鲍迪苷类化合物，如莱鲍迪苷D和如莱鲍迪苷M，也因为其更干净的甜味而成为重要的成分。

随着农学、加工和生物技术的不断进步，未来几年有望生产出更先进的甜叶菊。

罗汉果的神秘

桂林是中国最独特、最神秘的风景之一。桂林坐落在漓江沿岸无数令人惊叹的绿色山峰的自然美景中，为城市的每一个窗口提供了这一迷人的地形的独特视角。正是在这些风景如画的绿色山峰和环绕桂林的乡村中，种植了罗汉果。

罗汉果显著的单一产地特征使其难以商业化，由于供应限制和成本。然而，由于最近的技术进步，罗汉果商业化的障碍正在被克服。例如，农学的进步不仅增加了罗汉果中天然存在的甘露苷(负责甜味)的含量，而且提高了生长效率，促进了同一株罗汉果每年多次收获。在未来的几年里，罗汉果可能会成为一种性价比高的主流天然甜味剂。

此外，在未来，生物技术路线可能导致高级罗汉果甜味剂。例如，在2017年的一份新闻稿中，Senomyx(于2018年被Firmenich收购)公布了通过发酵加工生产Siratose的计划，将其作为一种改善口感的罗汉果甜味剂。随着未来几年研究的进展，罗汉果甜味剂肯定会有更多的发展。

神奇浆果的魔力

目前正在开发的下一代甜味剂技术中，最令人兴奋的是神奇浆果蛋白(miracle berry protein，简称miraculin)。奇迹果苷是一种存在于神奇浆果(或神奇水果)中的分子，这种水果来自西非的灌木Synsepalum dulcificum。有趣的是，奇迹果素本身并不甜，但它有能力获得一种干净的、像糖一样的甜的味道，因为它把酸的感觉变成了甜的感觉。

正是这种神奇的“酸到甜”的感觉，使奇迹莓成为现代派对上的“风味纠偏”派对和美食爱好者的一种技巧。例如，使用说明是，品尝柠檬并体验它有多酸，然后让神奇浆果片在舌头上溶解。再次品尝同一个柠檬，它是惊人的甜和美味，没有最初的感觉令人作呕的酸味。这是一种令人难以置信的现象，当人们第一次体验到酸甜交替时，他们的脸上都会露出喜色。

关于神奇浆果如何将酸味感受器转变为甜味的理论是，这种浆果的蛋白质——奇迹蛋白——与甜味感受器结合，但没有激活它。在酸的存在下，比如柠檬中的柠檬酸，pH值会发生变化，导致构象变化，从而激活甜味感受器。因此，甜的味道是感知的。值得注意的是，从神奇果胶中感受到的甜味是一种干净的、像糖一样的、可信的甜味。

Joywell Foods(之前被称为Miraculex)在2020年6月的一份新闻稿中宣布，它已经获得了由卡夫亨氏支持的风险基金Evolv Ventures领投的资金，以加快甜蛋白平台的开发和商业消费者概念。

根据新闻稿，第一个蛋白质是奇迹蛋白。这带来了神奇的浆果一步接近成为市场现实，使减少糖产品。

神奇莓可以让柠檬变甜

甜味蛋白质的承诺

除了神奇蛋白，自然界中还发现了其他高效、甜的蛋白质。其中最著名的是Monellin(以费城的Monell化学感官中心命名)，它于1969年在西非的一种意外浆果Dioscoreophyllum cumminsii中被发现。

1994年，威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)从西非的Oubli水果Pentadiplandra brazzeana中分离出了Brazzein，它是另一种甜蛋白质。马宾朗是一种来自中国植物马宾朗种子的甜蛋白质。

thumatin是一种甜蛋白，产自西非的Katemfe水果——daniellii，目前已在世界许多地区获得批准，成为食品和饮料中使用最广泛的甜蛋白。虽然索曼甜是一种天然的、高效的甜味剂，目前在商业上被使用，但它也有一些缺陷，比如它有甘草味，而且有一种持久的甜感。

然而，新的生物技术可以用于制造改良的蛋白质甜味剂。例如，以色列初创公司Amai蛋白质(Amai Proteins)正在利用发酵技术制造质量更高的“设计蛋白”。甜蛋白可能成为下一个大的甜味剂趋势。

关于甜味的科学

新一代甜味剂领域的进展是味觉受体和甜味机制方面的知识的进步。研究正在取得进展，以了解各种甜味剂在受体水平上的结合机制。

这些知识可以用来创造出天然的、高效的甜味剂，它们可以更好地匹配糖的味道，并解决时间方面的问题，如挥之不去的甜味。

最后，通过新的研究、投资和商业伙伴关系可以预见，天然甜味剂技术的改进即将到来。

更好的甜叶菊甜味剂预计将继续提供，和尚果甜味剂将更加普遍。此外，基于甜蛋白的天然甜味剂将开始出现。

下一代的天然高效甜味剂有望改善口感质量和天然凭证，这将使消费者更容易接受低糖食品和饮料。

调味师：Semonyx 瞄准味觉受体

我们的社会充斥着廉价、高热量和高盐的食物。目前，超过三分之二的美国人超重，其中三分之一被认为是肥胖。消费者权益组织正在游说食品制造商推销更健康的食品和饮料，甚至推动对含糖碳酸饮料征税。

不幸的是，去掉糖、脂肪和盐也会去掉味道。但基因组学的进步可以间接拯救我们的饼干，因为分子生物学遇到了味觉。总部位于圣地亚哥的Semonyx (http://www.senomyx.com)等公司正在利用药物发现技术来设计新一代的味觉增强剂，从而欺骗我们的味蕾。

Senomyx的目标是G蛋白偶联受体的甜、苦和咸味和离子通道。此外，该公司还在开发苦味阻断剂和薄荷醇冷却剂。

“我认为，人们对大型食品和香水公司以及Senomyx和Redpoint这样的创业公司非常感兴趣，它们试图找到让食品更健康的技术方法。莫奈尔化学感官中心主任加里·比彻姆博士说。“问题是，如果你看看那些告诉你要吃更健康饮食的公共卫生组织的历史，结果并不令人鼓舞。”

好的味道是一个感知的问题

人类可以尝到五种不同的味道:甜、酸、苦、咸和鲜(咸味)。人们早就知道味觉与嗅觉有关。研究小组继续探索不同味觉感受器在舌头和肠道内壁的功能。人类甜味受体由T1R2和T1R3两种蛋白质组成，它们表达在特定的味觉受体细胞表面。风味受体由T1R1和T1R3蛋白组成。这些异二聚体受体对甜味或咸味的选择性是由受体亚基的组合决定的。甜味和咸味受体都使用T1R3蛋白。

苦味受体共有25种，其中22种具有已知功能。这种过量的苦味受体被认为是由于几乎所有天然产生的毒素尝起来都是苦味的。有些人对苦味更敏感，因为他们的受体基因有多态性。在甜味感知的调节系统中也可能存在多态性。人们可以感知脂肪，但目前还不清楚它是如何感知的。盐的受体仍然是未知的，但被假设是通过离子通道。

德语中的Zuker Is Sugar

“在过去五年多的时间里，人类基因组测序取得了快速进展。可口可乐公司是世界上最大的甜味剂用户之一，该公司的研究员格兰特·杜布瓦博士说。杜布瓦说:“(为了找到人类甜味受体的基因序列)人们夜以继日地观看NIH网站上公布的内容。”

根据杜布瓦的说法，第一个做到这一点的是加州大学圣地亚哥分校(现在在哥伦比亚大学)的生物科学和神经生物学教授查尔斯·祖克(Charles Zuker)和菲尔博士尼古拉斯·瑞巴(Nicholas Ryba)的合作小组。美国国家牙科和颅面研究所(NIDCR)。他们的小组是啮齿类动物模型系统中最先进的。1999年，Zuker和Ryba的团队发表了关于甜味受体的研究，描述了G蛋白偶联受体T1R家族的三个成员(Hoon et al.， 1999)。同年，朱克、同样来自加州大学圣地亚哥分校的诺贝尔奖得主钱永康(Roger Tsien)和斯坦福医学院的卢伯特·斯特莱尔(Lubert Stryer)创立了Senomyx。Zuker和Ryba的团队在2000年进一步发表了关于舌头和上颚苦味受体T2R家族的研究，2003年发表了关于甜味受体和尤马尼受体共享回路的研究结果，2006年发表了关于酸受体的研究(Chandrashekar et al.，2006)。

在可口可乐寻找甜食

90年代中期，在可口可乐公司，杜布瓦正在探索低卡路里的增甜产品。“我知道寻找新的甜味剂没有意义，”杜布瓦回忆说。“我意识到，我们永远不可能研制出一种味道和糖一样的无热量甜味剂。杜布瓦设想了一种简单的小分子化合物，可以与甜味受体结合而不激活它，用较低水平的糖来激活它。

杜布瓦说:“这种受体的形状就像捕蝇草。”“当它闭合一个糖分子时，受体就处于活性状态。他的公司使用一种结合在受体上的增强剂，并没有导致受体闭合，而是允许受体在糖结合后保持更长时间的闭合，这样就可以生产出含一半糖的苏打水，味道和全卡路里饮料一样。“这个想法很简单，”杜布瓦说。“但按照我们现在的速度，这可能又要花上一千年的时间，因为我们检验它的唯一方法就是根据人类的口味。“Senomyx实际上已经将受体克隆到异源细胞系统中。杜布瓦回忆说:“只要有一名分析师，他们每天就可以对附近的10,000个化合物进行筛选。”可口可乐公司在2002年开始与Senomyx公司合作，并在美国验证了两种甜味增强剂的概念，Dubois报告说，增强剂的工作原理与最初设想的一样。

Swish and Spit方法论

在Senomyx餐厅的一个房间里，根据味觉敏感度挑选出来的味觉小组成员喝下液体，然后吐进杯子里。他们正在评估通过Senomyx高通量筛选程序出现的候选化合物。“随着时间的推移，他们会做得更好，”探索公司高级副总裁唐·卡兰纽斯基博士说。

该公司的公司化合物库包含超过40万个合成分子和大约20万个分离的天然产品提取物。根据Karanewsky的说法，选择化合物的物理性质被认为是“对食物友好的”。“该化合物在Senomyx专有的基于细胞的受体分析中具有最优的效力，以及耐热性、稳定性、安全性和溶解度。

Senomyx公司的三氯蔗糖增强剂S2383和其蔗糖增强剂S6973获得了风味和提取物制造商协会(FEMA)普遍认可的安全(GRAS)地位。根据Karanewsky的说法，不同的甜味剂需要不同的增强剂。

到目前为止，该公司已经确定了18种苦味受体的阻滞剂。Karanewsky说:“我们发现，在25种受体中，有22种配体或分子能起作用。”该公司还在寻找凉感的风味增强剂。除了与可口可乐的合作，Senomyx公司还与Firmenich公司就其蔗糖增强剂S6973以及其他蔗糖、果糖和各种形式的Rebaudioside(甜菊糖，一种天然甜味剂)的授权协议达成了协议，如果所有目标都能实现，该协议将净赚超过3450万美元。该公司还与味之素公司(Ajinomoto Co.， Inc.)合作;吉百利股价;金宝汤公司;和Solae。雀巢现在使用Senomyx风味配料。Senomyx香料和食品生产商的客户也有自己的项目。该公司的产品与现有的食品化学方法竞争。这家拥有121名员工的公司于2004年6月上市。截至2009年9月30日，Senomyx的资本为3,300万美元，但预计未来两年将出现亏损。

红点生物辨别啮齿类动物

总部位于新泽西州尤因市的Redpoint Bio(http://www.redpointbio.com)专注于味觉生物学，开发控制新陈代谢的糖尿病药物和天然味觉增强剂，以减少甜食品的卡路里含量。这家现有12人的公司(今年春天重组)最初专注于使用分子克隆和筛选技术，这些技术基于公司创始人Robert Margolskee的实验室所做的工作，Robert Margolskee是医学博士，现在在莫奈尔化学感官中心工作。这家上市公司目前拥有750万美元现金。

随着行业重心转向寻找天然成分，红点公司开发了一些经典药理学的新变体，以寻找新的化合物。“我们回到了味觉的行为模型，”Redpoint Bio首席执行官Raymond Salemme博士说。但是，天然产物往往是不纯的，并且在基于细胞的分析中会产生脱靶效应，这往往很难分辨。为了补充基于细胞的分析，红点公司使用训练有素的啮齿动物。“这是经典的斯金纳盒子，”Salemme说。“你可以训练动物进行辨别。如果他们做出正确的辨别，他们按下控制杆，就会得到一个食物颗粒。我们已经把所有的东西都电脑化了，并在动物的笼子底部放了一个样本板，提供了相当高的样本吞吐量。这只动物把它的舌头伸到一口井里，打断了一束激光。我们可以看到动物舔了多少次样本，看看它有多喜欢它。”

据Salemme说，研究人员观察到，在接受彻底减肥手术的病态肥胖人群中，糖尿病的症状经常会消失。这与味觉或肠道中相关的化学感觉信号回路的作用是一致的，它们可以提供控制饥饿感和新陈代谢的反馈信号。红点生物公司正致力于开发一种化合物，这种化合物能作用于肠道信号，作为糖尿病的新疗法。

红点生物利用化学信息学的方法导航化学空间，以寻找具有理想味道特性的新天然产品。Salemme说:“人们感兴趣的一件事是找到发酵来源的天然高效甜味剂，这种甜味剂的生产成本可能比种植甜菊糖等作物更低。”然而，红点生物目前还没有获得资助的合作项目。“对生物技术来说，这是一个艰难的环境，”Salemme说。

一些消费者倡导人士对这些新调味料的监管提出了质疑。由于它们出现在微量，它们没有被标识在产品标签上。可能更有争议的问题是舌头和大脑是否登记

其实并不是这么甜的东西，新陈代谢会同意吗?

贝德里奇·莫辛格说:“玩弄味觉可能不会有害，

医学博士，博士，莫奈尔化学感官中心高级副研究员。“然而，我们在人体内分泌细胞上发现了味觉感受器。我们目前正在详细研究它们的生理作用，但我们已经知道它们参与调节几种激素的释放。

因此，影响味觉的因素也可能影响激素平衡。“谁能想象喂养我们爱吃甜食的人会如此复杂?”

“我们在回应客户的需求，他们也在回应消费者的需求。香味巨头菲尔曼尼奇公司的高级科学家珍妮·德尔维奇博士说。“理想的化合物应该是甜的、便宜的、天然的、低热量的、没有副作用的东西，我们希望它具有与蔗糖相同的功能特性。”

参考文献

[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.