Потребительская линия
8 800 100 02 01

Продовольственные компании верят в успех продуктов, способствующих формированию кишечной флоры

Продовольственные компании верят в успех продуктов, способствующих формированию кишечной флоры – триллионов бактерий нашей пищеварительной системы. В этой гонке за местом на полке известный французский производитель йогуртов стремится стать одним из первых.

В просторной медико-биологической лаборатории на 4 этаже нового научно-исследовательского центра Danone в Утрехте, Нидерланды, на фоне массива лабораторного оборудования одно устройство выглядит немного неуместным. Эта машина, состоящая из всевозможных трубок и разноцветных клапанов, больше напоминает некое хитроумное изобретение Левши или новую версию игры в мышеловку. Даже название устройства звучит немного небрежно: в лаборатории оно известно как TIM.

Однако, несмотря на внешнюю простоту, TIM – это сложная единица медицинской техники – искусственный желудочно-кишечный тракт (TIM – это «TNO intestinal model», модель ЖКТ, названная в честь научно-исследовательского института, который принимал участие в разработке оборудования). Устройство повторяет невероятно сложные и динамические процессы пищеварения человека. Когда продукты или ингредиенты попадают сквозь желоб внутрь устройства, они проходят через ряд биохимических препятствий (активных желудочных кислот, эрозийных энзимов в тонкой кишке), при этом весь пройденный путь находится под пристальным наблюдением исследователей.

TIM дает ученым из Danone представление о том, какое воздействие на организм человека будет оказывать продукция компании, и какую пользу для себя сможет ощутить потребитель. Основная задача исследования Danone – понять природу микробиома, то есть совокупности 100 и более триллионов микроорганизмов, живущих на нас и в нас – по большей части, в кишечнике. Ученые недавно пришли к пониманию, что жизненно значимую работу в организме человека выполняют в среднем 4,4 фунта бактериальных соединений: производство витаминов и биологически важных кислот, создание и стимулирование иммунной системы, управление процессом пищеварения. Более того, микробиолог Джастин Зонненбург из Стэндфордского Университета уже называет микробиом «центром управления биологии человека».

Повреждение этого центра управления может иметь серьезные последствия. Исследователи обнаружили связь между дисбалансом микрофлоры кишечника и наиболее опасными заболеваниями, включенными в список самых распространенных и тяжелых заболеваний в США – от ожирения и диабета до аутоиммунных заболеваний, аутизма и депрессии. Ученые также нашли доказательства того, что страны первого мира могли сами стать причиной появления некоторых заболеваний вследствие чрезмерного употребления антибиотиков, полуфабрикатов и антибактериальных дезинфектантов, которые привели к снижению числа «полезных» микробов.

Однако эти же исследования предполагают возможность того, что наука способна восстановить равновесие микробиома посредством модификации употребляемой нами пищи. Однажды отвергнутое как несущественное, это направление микробиологии в настоящее время рассматривают как ключ к разработке особых продуктов для здоровья человека. Исследователи располагают огромным количеством новых данных, которые позволят определить малоизученное воздействие «пробиотиков» (полезных микроорганизмов, усваиваемых организмом) и «пребиотиков» (неусвояемых продуктов питания (как правило, это волокна), которые при этом благотворно влияют на полезные бактерии, уже присутствующие в нашем организме) – т.е. добавок, ранее воспринимаемых как простые средства, способствующие пищеварению.

Ежедневно TIM исследует подобные виды соединений. Исследователи выражают надежду, что большая часть соединений войдет в состав продуктов, направленных на улучшение не только физического, но и душевного состояния человека, и займет достойное место на полке магазинов и холодильников потребителей. Некоторые ученые в настоящее время считают возможным создать продукты будущего – например, соки, предотвращающие развитие аутоиммунных заболеваний, или крупы, способствующие сжиганию жира. Другие исследователи полагают, что знания о микробиоте могут положить начало эпохе индивидуального питания и посредством подробного анализа уникальной экосистемы кишечника индивидуума можно составить специальную и сбалансированную диету для каждого человека, направленную на улучшение состояния здоровья.

Резкое снижение стоимости секвенирования генома микроорганизмов привело к увеличению числа многообещающих исследований относительно их потенциальных преимуществ: с 2006 года было опубликовано свыше 6000 исследований микробиома. Благодаря сопутствующей публичности данные исследования привлекли внимание потребителей. Так, недавний опрос рынка, проведенный исследовательской компанией NPD Group, показал, что 31% американцев хотели бы увеличить потребление пробиотиков. Осознавая данную возможность, производители продуктов питания вкладывают средства в подобные исследования (все – от крупных корпораций, таких как Nestlé и General Mills, до новичков на рынке). «Фармацевтические компании, продовольственные компании, ученые, диетологи, нейробиологи, исследовательские институты – все хотят получить свой кусок пирога», – говорит Джордж Фэи, почетный профессор кафедры диетологии Университета штата Иллинойс.

В этой напряженной гонке компания Danone, ведущий мировой производитель молочных продуктов, обеспечила себе очевидный гандикап. В глобальном масштабе большая часть продаж компании приходится на категорию йогурта – одного из наиболее известных и полезных продуктов для кишечника (включая бренд Dannon на рынке США). Компания Danone была в рядах первых продовольственных предприятий, которые начали выделять средства на исследования микробиома. В настоящее время компания проводит около 100 клинических испытаний и сотрудничает с более чем 40 научными и коммерческими партнерами в этой области. Жерар Денариаз (Gérard Denariaz), директор департамента исследований, разработок и стратегического партнерства Danone, следующим образом объясняет, почему компания идет по пути множественных исследований: «Кто знает, кто станет следующим автором крупного открытия?»

Если компании смогут разгадать тайну микробиома, бизнес получит значительную выгоду: по данным Euromonitor, в 2014 году мировые продажи «специальных/функциональных продуктов» достигли $275 млрд. Следовательно, продукты, особые свойства которых доказаны научно (например, продукты, способствующие профилактике ожирения и благотворно влияющие на развитие детского организма), имеют все шансы стать невероятно прибыльными. Однако предстоит провести колоссальную работу, прежде чем сегодняшние исследования приведут к значимым открытиям и созданию нового продукта. В ходе своего недавнего тура по операционным площадкам Danone в Европе журналу Fortune удалось узнать о перспективах и ограничениях развития данного направления пищевой промышленности, которое зависит от успешного сочетания современных технологий и микроорганизмов, известных человечеству с древнейших времен.

В 2006 году господину Денариазу позвонил старый знакомый Дуско Эрлих (на тот момент – руководитель научно-исследовательской деятельности во Французском государственном научном институте исследований в области сельского хозяйства). Разговор двух коллег привел к тому, что ставки компании Danone на успешное изучение микробиома вышли на новый уровень. Во время встречи господин Эрлих, не переводя дыхание, объяснял, что хотел бы подробно изучить работу и свойства кишечника. Он увлеченно говорил об интересовавшем его исследовании, словно кишечник таил в себе невероятные загадки неизведанной галактики, а микробы – это звезды во вселенной, и, как и звездам, им практически нет числа. И Эрлих был крайне убежден, что эти множественные взаимодействия микробов с организмом оказывают значительное влияние на здоровье человека.

Господин Эрлих предложил Danone провести совместное многолетнее исследование, чтобы собрать подробные данные о микрофлоре кишечника и полностью изучить генетический материал всех микроорганизмов в составе микробиома. Подобное исследование потребовало бы колоссального объема работы, а также многочисленных анализов наиболее доступного для изучения микромира, имеющего отношение к кишечнику, – кала человека.

Господин Денариаз, ветеран с 25-летним опытом работы в лабораториях Danone, встретил предложение молчанием и должным уровнем скептицизма, что выражалось в простом французском «пфф, подумаешь…». Несмотря на многолетний опыт работы Danone с пробиотиками, подобный проект показался компании несодержательным. Кроме того, большая часть научного сообщества считала исследования кишечной микрофлоры второстепенными.

Тем не менее, после встречи опытный исследователь решил подробнее изучить идеи господина Эрлиха. В частности внимание исследователя привлекла работа одного ученого. В 2006 году Джеффри Гордон, биолог из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, опубликовал результаты эксперимента, проведенного с использованием "стерильных" мышей – то есть грызунов, которые появились на свет и выросли без микробиома. В рамках эксперимента Доктор Гордон пересадил стерильным грызунам микробиом других особей, страдающих как недостаточным, так и избыточным весом. Несмотря на одинаковую диету, в течение 2 недель лабораторные животные, которым был пересажен микробиом особи, страдающей ожирением, значительно прибавили в весе, по сравнению с грызунами, получившими микробиом особей, страдающих недостаточным весом. Оказалось, что микрофлора смогла изменить исходное состояние организма носителя – как в худшую, так и в лучшую сторону.

Как итог, господин Денариаз капитулировал и позвонил месье Эрлиху, чтобы сказать: «Мы в игре».

Подобное решение господина Денариаза, несмотря на изначальный скепсис, представляется вполне логичным: не стоит забывать, что бизнес Danone всегда имел отношение к микроорганизмам. Компания была основана в 1919 году Исааком Карассо, ученым и предпринимателем из Испании, и первые продажи йогурта осуществлялись в аптеках, заинтересованных в исследованиях влияния полезных микроорганизмов в йогурте на продолжительность жизни на Балканах. С тех пор йогурт получил массовое распространение, а компания Danone, крупнейший мировой производитель данной молочной категории, стала одним из передовых продовольственных гигантов в мире. Штаб-квартира компании находится в Париже, годовой объем продаж составляет $ 28 млрд, при этом продажи йогурта Activia с пробиотиками, разработанного еще в 1987 году, опережают продажи других продуктов в портфеле компании. В 2014 году глобальные продажи Activia составили $ 2,7 млрд: согласно данным Nielsen, Activia является самым продаваемым молочным брендом в мире. Таким образом, идея Эрлиха и исследования Гордона представили заманчивые перспективы для Danone: открытия в области здоровых продуктов питания могут привести к созданию новых продуктов в ассортименте компании, которые способны повторить успех Activia.

Впервые компания оказала поддержку идее господина Эрлиха в 2008 году: некоторым научным сотрудникам компании поручили принять участие в исследованиях. Кроме того, Danone оказал значительную финансовую поддержку проекта стоимостью $ 30 млн – MetaHIT (от англ. Metagenomics of the Human Intestinal Tract – метагеномика ЖКТ человека), нового европейского проекта по секвенированию микробного генома (примерно в то же время в США был запущен аналогичный проект). Компания Danone была единственным продовольственным производителем, принявшим участие в проекте. В результате, научные сотрудники компании получили уникальную возможность познакомиться с передовыми достижениями и новыми технологиями, применяемыми в исследованиях микробиома. На основании полученных знаний и опыта компания приняла решение выделить исследования микробиома в самостоятельное направление научно-исследовательской деятельности Danone – одно из 4 направлений научной деятельности компании. Таким образом, внушительная часть из $ 313 млн общего бюджета департамента исследований и разработок (R&D) была направлена на изучение микробиома. С момента первых инвестиций в проект MetaHIT Danone опубликовал около 200 статей по теме и оформил несколько патентов, имеющих отношение к исследуемому вопросу.

Несмотря на то, что Danone хранит результаты исследований микробиома в строжайшем секрете, господин Денариаз не может скрыть свой восторг. По его мнению, компания обладает уникальными знаниями микробиома и как минимум на 2 года опережает своих конкурентов в области исследований микробиома. Также господин Денариаз отмечает, что лидерские позиции компании в данном вопросе обусловлены её наследием: Danone располагает одной из крупнейших в пищевой промышленности библиотек штаммов бактерий – это коллекция, собранная на протяжении десятилетий по всему миру и состоящая из 4000 микроорганизмов. Сокровища компании хранятся в крошечных пузырьках при температуре -80°С в специальных холодильных камерах одной из микробиологических лабораторий Danone в Париже и могут положить начало развитию продуктов будущего.

Публикации ряда научных выводов, которые совпали с ранним этапом активной исследовательской деятельности Danone в области микробиома, окончательно убедили компанию, что она выбрала правильный путь. В 2007 году иммунолог Венди Гарретт из Гарвардского университета, которая изучает роль микробиома кишечника, проводила исследования влияния пробиотиков на воспаление кишечника – распространенное состояние пациентов, страдающих заболеваниями кишечника, таких как болезнь Крона и неспецифический язвенный колит, и обнаружила, что кисломолочные продукты, содержащие пять бактерий (схожие по составу с Activia) способны снижать уровень воспаления. С тех пор лаборатория доктора Гарретт совместно с Danone продолжает изучение микроорганизмов и запатентовала несколько научных открытий.

Со временем Danone начал использовать накопленную базу знаний, чтобы побудить остальное научное сообщество к исследованиям в области микробиома. Вот пример того, что из этого получилось. Эмеран Майер – гастроэнтеролог и невролог Калифорнийского университета, который когда-то давно отказался от теории взаимосвязи мозга и микробиома, как от лженауки. Более того, доктора Майера задевал сам факт того, что на конференциях с его участием кто-то мог всерьез говорить о пользе йогурта. «На мой взгляд, это просто смешно. Мы на конференцию приехали наукой заниматься вообще-то», – примерно так отреагировал доктор Майер в 2008 году на предложение Danone о совместном изучении влияния пробиотика на характер взаимосвязи между мозгом и кишечником. Однако ознакомившись с некоторыми результатами исследований с участием лабораторных грызунов, доктор Майер стал более снисходительным. Он разработал и провел независимое исследование, направленное на изучение времени реакции. В исследовании приняли участие несколько молодых здоровых женщин, употреблявших продукты с содержанием пробиотиков или плацебо в течение 4 недель. По итогам эксперимента доктор Майер обнаружил статистически значимые различия в группе испытуемых: функциональная МРТ показала измененную реакцию мозга, а также уменьшение эмоциональной реактивности у пациенток, которые за время исследования употребляли продукт с содержанием пробиотика. Поскольку полученные в ходе эксперимента данные не являются исчерпывающими, доктор Майер в настоящее время планирует провести масштабное исследование, в рамках которого предстоит изучить влияние микробиома на состояние пациентов, страдающих тревожными расстройствами.

Безусловно, подобные результаты исследований являются многообещающими, однако пока их сложно назвать научным открытием, способствующим созданию здоровых продуктов будущего. Составить перечень бактерий и пребиотических волокон оказалось достаточно легко, при этом гораздо сложнее определить их принцип работы, а также понять, как и в какой форме правильно их использовать. Многие пробиотики погибают уже на пути в кишечник, поскольку не способны преодолеть химическую обработку пищи в пищеварительном тракте. «Даже если определенная часть пробиотиков попадает в толстую кишку, их эффективность в экосистеме, состоящей из 100 трлн микроорганизмов, скорее всего, будет низкой, если не обеспечить регулярное поступление пробиотиков в кишечную микрофлору», – говорит Дэйв Миллз, микробиолог и диетолог из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Это то же самое, как вылить стакан растворимого напитка Kool-Aid в бассейн в надежде, что вода станет красной».

Кишечная микрофлора – невероятно сложный предмет исследований, поскольку микробиом каждого человека – это уникальная, сложная и динамическая экосистема. Один и тот же продукт по-разному влияет на разных людей, в зависимости от режима сна, отдыха, уровня стресса, применяемых препаратов и прочих факторов. Роб Найт, руководитель научно-исследовательской деятельности в области микробиома Калифорнийского университета в Сан-Диего, (University of California, San Diego’s Microbiome Initiative), один из выдающихся ученых в области исследований микробиома, изучал собственный микробиом каждый день на протяжении 6 лет. Однако и он отмечает, что по-прежнему не может предугадать и до конца понять, как, почему и когда происходят изменения в составе микробиома.

Таким образом, ученые отдали предпочтение более простому предмету исследований – детской кишечной микрофлоре. Первые микроорганизмы попадают в организм младенца уже в родовом канале. Далее в первые годы жизни материнское молоко становится для ребенка своего рода исходным материалом микробиома, насыщенным сложными волокнами, которые питают микроорганизмы. Результаты исследований предполагают, что приобретенные в первые годы жизни микроорганизмы играют важнейшую роль для здорового развития в будущем. Например, исследования показали, что недоношенные дети, дети, рожденные посредством кесарева сечения, а также дети, которые с первых дней жизни проходят медикаментозное лечение антибиотиками, с возрастом имеют большую предрасположенность к развитию таких заболеваний, как астма, аллергия, ожирение. Продукт, способный снизить подобные риски, мог бы стать успешным решением на рынке детских смесей для кормления, общая стоимость которого составляет $50 млрд.

Ян Нол, профессор Вагенингенского университета в Нидерландах, микробиолог с 18-летним опытом работы в Danone в области исследований детской кишечной микрофлоры на ранних этапах развития, вспоминает, как он вместе с коллегами усердно, вручную подсчитывал содержание бифидобактерий в детских смесях (крайне востребованный штамм, заметный благодаря флуоресцентной метке), а также изучал влияние бифидобактерий на основании результатов анализов детского стула. Профессор Нол в настоящее время как никто другой знает детский стул, и даже передовая биоинформатика с её доступным методом секвенирования генома не может настолько детально проанализировать все имеющиеся данные. Команда профессора Нола использовала полученные знания, чтобы создать для потребителей первые продукты питания, полезные для микрофлоры кишечника.

В прошлом году компания Danone представила формулу, содержащую синбиотики – совокупность пребиотических волокон и пробиотических бактерий. Продукт поступил на рынки Таиланда, Австралии и Новой Зеландии. В скором времени продукт появится и на остальных мировых рынках.

Однако рано называть подобные достижения победой. Требуется время, пока очевидная польза нового продукта будет доказана научно: минимум 6 лет наблюдений и исследований, чтобы сравнить частоту случаев развития астмы среди пациентов, употребляющих продукт и не употребляющих продукт, и гораздо более длительный срок, чтобы отследить влияние продукта на снижение риска развития ожирения. В идеальной ситуации, чтобы получить достоверные данные, компания должна обеспечить наблюдение и изучение результатов исследования гораздо более многочисленной и разнообразной аудитории. При этом профессор Нол считает, что пока подобный масштаб исследований выходит за рамки возможностей Danone, поскольку требует значительных финансовых инвестиций на уровне фармацевтических компаний, что для продовольственной компании означало бы существенное снижение показателей прибыли.

Меткое и реалистичное наблюдение профессора Нола едва радует руководителей продовольственных компаний: неприятно осознавать, что продукты будущего в первое время своего существования не будут приносить выгоду, при этом исследования микробиома требуют больших вложений.

Ряд фармацевтических компаний, включая Johnson & Johnson JNJ -1,04% , Pfizer PFE -0,23% и Sanofi, проводят исследования кишечной микрофлоры. Разработчики и производители технологий также могут извлечь выгоду из данного направления научной деятельности: уже сейчас почти каждый ученый и каждая компания, изучающая микробиом, предсказывает, что в ближайшем будущем будет создано специальное диагностическое оборудование (большинство делает ставки на смарт-туалеты), которое сможет провести анализ кишечной микрофлоры человека и определить необходимые и полезные для вашего здоровья продукты. Подобное изобретение соединит в себе интернет вещей и уникальную индивидуальную диету для каждого человека.

Возможно, что первые громкие открытия в области микробиома не будут иметь отношения к организму человека. Такие компании, как DuPont DD -0,27% и Monsanto MON 0,24%, проводят всевозможные исследования микробиома почвы и растений в надежде повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Прочие компании также стремятся раскрыть тайну микробиома, чтобы использовать научные открытия для производства новых кормов для домашних и сельскохозяйственных животных.

Пока трудно сказать, какие продукты и кто из производителей ближе всех к новому сегменту рынка. Инновационные компании, включая Danone, предпочитают держать свои наработки в тайне, из соображений конкуренции. Тем не менее, определенная информация, так или иначе, появляется в публикациях и заявках на новые патенты. Компания General Mills, которая имеет специальный институт для изучения микробиома, обратилась с заявкой запатентовать смесь волокон, благотворно влияющую на воспалительное заболевание кишечника (General Mills GIS -0,53% отказалась прокомментировать патенты, находящиеся на рассмотрении). Компания Danone также подала заявку – оформить патент на новые бактерии, препятствующие накоплению жира в организме. Несмотря на то, что подобная научная находка звучит победно, стоит признать, что она далека от возможного применения для человека, поскольку исследования проводились на нематодах, более известных как круглые черви.

В этой окутанной тайнами и полной неопределенности гонке Danone предпочитает хеджировать свои ставки. С технологической точки зрения, компания выступает соинвестором одного венчурного фонда, который вкладывает средства в стартапы, изучающие микробиом: одна из таких компаний в настоящее время занимается разработкой и созданием диагностического оборудования, и Danone рассматривает возможное сотрудничество с ними в будущем. Компания Danone также привлекла к сотрудничеству французский научно-исследовательский институт. Задача разработчиков – создать искусственный ЖКТ, который станет дополнением к существующему оборудованию TIM и позволит отслеживать и предсказывать возможные реакции биома.

Господин Денариаз по-прежнему уверен, что, независимо от того, какая компания сделает следующие открытия, Danone всегда будет занимать одну из ведущих позиций, в частности, если собственная научно-исследовательская деятельность компании принесет свои плоды (или крупы, или какие-либо другие полезные для кишечной микрофлоры продукты). Отвечая на просьбу оценить возможную выгоду, французский ученый качает головой, смеется и цитирует распространенную американскую обиходную фразу: «В этом деле только так: кто не рискует, тот … (‘No guts, no glory’)»  

Статья из журнала Fortune, 1 июня 2015

Источник: http://fortune.com/2015/05/21/danone-yogurt-bacteria/

Назад