食品科技領域的每個人都在談論蛋白質在一系列新型食品中的應用所面臨的無數障礙和機會。
在自然界中找到合適的蛋白質很困難，這就是為什麼許多科技公司致力於創造和優化「設計蛋白質」。
例如，法國新創公司 AI Bobby 使用人工智慧 改善植物肉中的蛋白質功能.以色列製造商 Amai Proteins 設計並生產甜味蛋白質作為人造甜味劑的替代品。
蘇黎世的新創公司 Cradle 是另一家。 Cradle 利用生成式人工智慧幫助科學家設計用於各種應用的蛋白質，從培育肉類到食品安全酶，其目標是用蛋白質做一些在自然界中不可能實現的事情。
“大自然真的很有創造力。我們可以研究數十億種蛋白質，但我們不知道其中許多蛋白質的功能。當然，這也體現在我們的藥物和食品中。因此，我們可以從大自然中獲取大量的資源。但很多時候，我們作為人類嘗試做的事情是大自然還沒有完全想出的，」Cradle 聯合創始人 Elise de Reus 告訴 FoodNavigator。
她告訴我們，來自大自然的蛋白質通常是起點，但藉助 Cradle 的技術，它們可以增強以獲得新功能。
設計蛋白質 號
Cradle 設計蛋白質是為了完成客戶所需的特定任務。為此，蛋白質需要具有特定的性質。
「現在，蛋白質出現在生命系統的各個部分，我們吃的食物、乳清奶昔和雞蛋中 [for example]，但它們也構成了許多細胞的活性成分。因此它們催化反應，幫助化學物質從一種狀態轉變為另一種狀態。它們提供了結構，我們可以在各種流程中使用它們，」Reus 告訴我們。
「有時你可以在自然界中找到這些蛋白質，有時你可以使用實驗室的技術」來開發它們。
人工智慧如何讓流程更有效率？號
雷烏斯說，有用的蛋白質可以在自然界中找到。例如，一些酵素可以使麵包保質期更長，從而防止麵包浪費。
然而，在某些情況下，人們可能希望開發蛋白質的新特性，例如使其在室溫下保存更長時間。為此，您需要進行修改。
羅伊斯表示，開發這種蛋白質可能需要數年的研發時間。 Cradle 使用的生成式人工智慧可以讓這個過程更快。
Cradle 使用的模型（如 ChatGPT 等聊天機器人）使用機器學習。然而，與 ChatGPT 不同的是，它們接受的訓練不是人類語言，而是蛋白質語言。
他們可以觀察不同的蛋白質序列以及它們在實驗室中的表現，並據此提出如何表現得更好的建議。
這些蛋白質如何用於食品工業號
除了簡單的營養之外，蛋白質在食品工業中還有廣泛的用途。例如，雷烏斯告訴我們，除了防腐劑之外，酵素還可以使果汁變得透明而不是不透明。
酶可用於開發產品風味。例如，nudkatone 是一種從葡萄柚中提取的化合物，可產生其風味，但根據 Reus 的說法，需要 400,000 公斤葡萄柚才能生產一公斤純化的 nudkatone。相反，人們可以簡單地使用酵素來直接製造分子。
酵素也可用於消除植物性產品中的異味。這些可以在自然界中找到或經過調整以去除異味。
Cradle 還可以幫助設計生長因子 養殖肉.生長因子需要某些蛋白質來提供身體原本會發出的訊號。雖然這些蛋白質存在於自然界中，但它們通常不穩定且容易降解。機器學習可以幫助提高這種穩定性，增加培育肉類規模化的可能性。
創造蛋白質號
蛋白質可以在 DNA 層面上產生。 「起點是你擁有 DNA 序列本身，然後你幫助你將該 DNA 序列添加到細胞中，細胞擁有將 DNA 轉化為蛋白質的所有不同工具，」Reus 告訴我們。
“然後，這種蛋白質可以作為細胞工廠內的一個小機器，催化反應。”
這些蛋白質有時可以發揮功能，例如前面提到的去除異味或澄清果汁，或者它們可以是產品本身。例如，乳清蛋白被用作一種產品，而不僅僅是一種功能。
在實驗室中對蛋白質進行小規模測試，以確保它們發揮作用。例如，Reus 告訴我們，麵包烘焙酶可能會在 1 毫米的麵包中進行測試。