H Как сделать морковь крутой? В 2008 году, когда я стал генеральным директором Bolthouse Farms, нам нужно было ответить на этот вопрос. Как и большинство сельскохозяйственных предприятий, большую часть своей 93-летней истории компания была занята поставками: доставкой своей продукции — в первую очередь моркови, но также соков и приправ — с поля и с фабрики на семейный обеденный стол.Нам, конечно, нравился стабильный, предсказуемый спрос, но никто не стремился к постепенному росту.

Мне, как 20-летнему ветерану индустрии безалкогольных напитков, это не удовлетворило. Если Coca-Cola смогла убедить людей выпивать более миллиарда порций своей газировки каждый день, почему бы нам не сделать то же самое с овощами? Компании по производству нездоровой пищи были экспертами в создании спроса; нам просто пришлось использовать некоторые из их тактик.

Мы начали с простых настроек нашей стратегии ценообразования и упаковки соков.Затем, в 2010 году, произошел большой толчок: многомиллионная маркетинговая кампания под названием «Ешьте их, как нездоровую пищу», в которой использовалась ироничная реклама на телевидении, в печати и в Интернете, чтобы сравнивать морковь с Cheetos, Doritos и другие любимые закуски. Он мгновенно стал хитом, привлек внимание СМИ и увеличив продажи на 13%.

Но на этом мы не остановились. Мы разместили наши продукты в торговых автоматах, получили разрешение на использование персонажей «Улицы Сезам» на нашей упаковке и продали их через розничных продавцов от 7-Eleven до Walmart.Мы создали пакеты для закусок из моркови с добавлением ранчо и других ароматизаторов; разработано 27 сортов соков и смузи; и положить вкусные овощные и фруктовые пюре в тюбики. Я не знаю, что мы сделали морковь или другие овощи и фрукты крутыми. Но я действительно думаю, что мы изменили их имидж на потребительском рынке. (И мы привлекли внимание Campbell Soup, который теперь является нашим родителем.)

От кокса до моркови

Я был самым младшим из пяти мальчиков и всегда чувствовал, что моя роль заключается в том, чтобы бросить вызов статус-кво — дома, в школе и на протяжении всей моей карьеры.Но к концу моей работы в Coke в 2003 году я почувствовал, что не справляюсь. Люди выпили достаточно соды; Мне больше не нужно было их продавать.

Стремясь попасть в более удобное для вас пространство, я ушел из компании и ненадолго проработал генеральным директором холдинга по производству закусок Ubiquity Brands, наблюдая за его реорганизацией. Когда Мэдисон Дирборн, частная инвестиционная компания, которая контролировала Bolthouse, спросила, заинтересован ли я в должности генерального директора, я ухватился за эту возможность. Несмотря на то, что Bolthouse уже был очень успешным бизнесом — одним из первопроходцев «детской морковки» в 1985 году и запустившим линию соков в 2003 году, я думал, что смогу повысить ценность, превратив его из семейного фермерского бизнеса в инновационный, профессионально управляемый и фирменная организация.Я нанял несколько важных сотрудников — нового главного операционного директора и руководителей отделов продаж, маркетинга, производства, отдела кадров и ИТ — чтобы помочь мне возглавить усилия по внесению изменений.

Мы одержали одну преждевременную победу, просто применив к нашим сокам основной принцип бизнеса безалкогольных напитков: напитки принимаются по одной порции за раз. Таким образом, Bolthouse не мог просто продавать дорогие литры или галлоны своего 100% Carrot или Vedge, как раньше; нам нужны были одноразовые бутылки. Мы запустили новую стратегию из трех упаковок с агрессивным продвижением по цене одной порции, и в течение девяти месяцев мы превзошли Odwalla и стали самым продаваемым производителем соков в стране.Это был важный момент для команды: каждый мог видеть, что эти передовые методы можно переносить. И теперь у нас была возможность подумать о более революционных шагах, таких как наша безумная кампания по маркетингу пряника.

Конечно, идея «Ешьте их, как нездоровую пищу» была не такой уж безумной. Некоторые из самых запоминающихся и эффективных кампаний в новейшей истории были связаны с товарными товарами. Подумайте о «Есть молоко?», «Флоридские апельсины», «Калифорнийский изюм» и «Другое белое мясо» из индустрии свинины.«Когда профессора Мичиганского университета рассмотрели 68 таких маркетинговых инициатив, они обнаружили, что 100% из них преуспели в повышении спроса. В 2009 году, хотя рост Bolthouse был медленным и устойчивым, нас поддерживали наши подразделения по производству соков и соусов; Продажи моркови падали на 3–4% в год. Почему бы не посмотреть, смогут ли некоторые умные рекламные объявления переломить эту тенденцию?

Потребовалось время, чтобы убедить совет директоров и менеджмент. Мы были в рецессии. Наши частные инвесторы хотели в конечном итоге уйти, поэтому нам пришлось дисциплинировать затраты.И мы оказались в самом разгаре неожиданно сложной консолидации завода. Но другой урок, который я усвоил в Coke, заключался в том, насколько важно инвестировать в трудные времена, особенно в маркетинговые инициативы, потому что окупаемость инвестиций выше: конкуренты сокращаются, реклама дешевле, а клиенты ценят вашу стойкость и затем вознаграждают ее.

Мы дали нескольким агентствам простое задание — разработать кампанию по ускорению потребления молодой моркови — и в конечном итоге наняли Crispin Porter + Bogusky, у которой в то время была активная творческая полоса.Из трех или четырех идей, представленных агентством, «Ешьте их, как нездоровую пищу», безусловно, была самой рискованной, но мы знали, что она также была лучшей. Некоторые люди в Болхаусе думали, что мы сошли с ума. Раньше компания тратила на маркетинг в общей сложности около 100 000 долларов, а мы собирались потратить 2 миллиона долларов в течение одного года. Но мы рискнули, и это окупилось.

Мы дополнили нашу телевизионную рекламу — в одной речь шла о ракетах и ​​взрывах, в другой — скудно одетой модели, восхваляющей морковь — веб-сериалом с участием двух бездельников из продуктовых магазинов и Twitter-лентой @babycarrots, высмеивающей популярные бренды нездоровой пищи.(Мой собственный псевдоним в Твиттере — @ChiefCarrot.) Мы установили первые торговые автоматы Bolthouse в двух средних школах, где они стояли рядом с традиционными, полными чипсов и газировки. Наши продажи выросли; наша доля на рынке выросла. Все были счастливы. Но мы не хотели упиваться успехом. Мы хотели использовать его в качестве трамплина в производстве снеков — не только для Bolthouse, но и для всей отрасли производства продуктов питания.

Три А

Наша компания теперь организована вокруг новой миссии: «вдохновлять на новую революцию.Профилактика ожирения стала основной причиной, которую отстаивают такие известные люди, как бывший мэр Нью-Йорка Майкл Блумберг и первая леди Мишель Обама, а обширные исследования потребителей показывают, что родители хотят более здоровые закуски для своих детей. И все же, по данным Министерства сельского хозяйства США, совсем недавно, в 2012 году, потребление фруктов и овощей на душу населения сокращалось на 7% в год.

Как мы можем это изменить? Наша стратегия, опять же основанная на моем опыте в индустрии напитков, состоит из трех частей.

Мы используем тактику маркетологов нездоровой пищи для создания более здорового общества.

Во-первых, доступность — делает наши продукты более привлекательными и желанными. Нам нужно, чтобы люди хотели, чтобы съели овощи. Для этого нужны не только объявления, которые заставляют морковь выглядеть круто, но и первоклассные исследования клиентов и разработка инновационных продуктов. Мы переместили штаб-квартиру нашей компании из Бейкерсфилда, штат Калифорния, в Санта-Монику, чтобы мы могли привлекать таланты, необходимые для разработки, реализации и продажи лучших идей.

Возьмите наши вегетарианские закуски. Эта концепция была разработана фокус-группой в Сиракузах, штат Нью-Йорк. Один 16-летний мальчик задался вопросом, почему, если наша морковь продается в торговых автоматах, как картофельные чипсы для барбекю Cool Ranch Doritos и Lay’s, у них тоже нет вкуса. Мы попросили нашу команду по исследованиям и разработкам изучить возможность, и эта линейка продуктов была представлена ​​на тестовых рынках в 2014 году.

Еще один пример — наши фруктовые тюбики. Дети привыкли высасывать йогурт из недорогих упаковок.Теперь они могут таким же способом получать свежие фруктовые и овощные пюре без консервантов, молочных продуктов и сахара.

Конечно, мы продолжаем вводить новшества в области маркетинга. Ранее в этом году мы запустили инициативу (#urwhatupost), направленную на поощрение здорового питания посредством распространения изображений «пищевого порно» в социальных сетях. Возможно, нашим самым большим достижением, однако, была работа через Ассоциацию маркетинга продукции, чтобы убедить «Улицу Сезам» предоставить свой бренд нам и другим членам ассоциации бесплатно.Если вы сделаете пятилетнего ребенка счастливым съесть яблоко, наклеив на него наклейку Элмо, вы привлечете двух клиентов — ребенка и его или ее родителей — возможно, на всю жизнь.

Второе направление нашей стратегии — доступность . Мы хотим, чтобы наши продукты были везде. В то время как раньше мы полагались на сети продуктовых магазинов для распределения, теперь мы также работаем с крупными розничными торговцами, такими как Walmart и Costco, и поощряем эти две группы создавать или увеличивать секции «закусок» в своих производственных отделах, снабжая и то и другое. Продукты Bolthouse, а также продукты наших прямых и косвенных конкурентов, так что масштаб оправдывает инвестиции розничных продавцов.Цель состоит в том, чтобы предоставить родителям место в магазинах, где они могут надежно найти свежую и полезную еду для своих детей, и пилотные программы оказались успешными. Bolthouse также одним из первых обратился к идее продажи (и маркетинга) через онлайн-сервисы доставки, такие как Peapod и Amazon Fresh. И мы проникаем в более мелкие магазины, в том числе 7-Eleven и Walgreens, которые в некоторых районах служат продуктовыми магазинами для стесненных во времени семей.

Наш третий вывод — это доступность . Кока-кола преуспевает, потому что каждая банка продается менее чем за доллар. Frito-Lay делает то же самое с сумкой Doritos размером с закуску. Мы хотим, чтобы наши продукты не стали дороже. Например, наши фруктовые тюбики стоят 40 центов за штуку. Наши вегетарианские закуски 79 центов. По мере того как потребители все больше узнают о важности здорового питания, мы не хотим, чтобы цена была камнем преткновения. Поэтому мы много работали над повышением эффективности, снижением затрат и передачей этой экономии клиентам.

Присоединение к

В 2012 году, через два с половиной года после реализации этой стратегии (и до того, как произошли некоторые из историй успеха, которые я описал), рост Bolthouse начал ускоряться, что вызвало предложение о приобретении от Кэмпбелла, которое Мэдисон Дирборн приняла. Я и мои руководители остались довольны сделкой по нескольким причинам. Во-первых, Bolthouse остается собственным бизнесом. Функции бэк-офиса, такие как финансы и юриспруденция, были интегрированы, но мы сохранили контроль над операциями, продажами и маркетингом, понимая, что ресурсы штаб-квартиры доступны для нас.В настоящее время у нас есть два специалиста по питанию с докторской степенью Кэмпбелла, и мы пользуемся преимуществами налаженных отношений компании с крупными розничными торговцами. Во-вторых, мы извлекаем выгоду из долгосрочного прогноза и финансовой устойчивости Кэмпбелла. (Недавно я был назначен президентом подразделения Campbell Fresh.)

Промышленные обозреватели изначально были озадачены приобретением, поскольку между этими двумя предприятиями нет классических совпадений: Кэмпбелл продает консервы посреди магазинов; продаем продукцию по периметру.Но сделка была направлена ​​на диверсификацию. Кэмпбелл видел потенциал в категории свежих продуктов и в бренде Bolthouse.

У нас все еще нет узнаваемости торговой марки в масштабе безалкогольных напитков. Но наша клиентская база очень лояльна и постоянно растет. Успех программы «Ешь, как нездоровую пищу» дал нам смелость не только продвигать нашу собственную корпоративную повестку дня, но и вывести нашу отрасль на уровень конкуренции с мировыми продавцами продуктов питания, которые не являются полезными для здоровья. Наша цель не в том, чтобы демонизировать их.Мы просто перенимаем их тактику и, надеюсь, в результате создаем более здоровое общество.

Солидная потеря моркови при моделировании желудочного пищеварения

Роль кислоты и температуры в переваривании моркови

При приеме пищи желудок выделяет желудочный сок, но для восстановления исходного уровня pH может потребоваться значительное время (до 2 часов) ( 1,5–2,5).3 Температура еды также может влиять на внутрижелудочную температуру и, как следствие, на скорость опорожнения желудка. После приема 400 мл холодного апельсинового сока (4 ° C) внутрижелудочная температура может снизиться до 21,2 ° C в течение 45 секунд и вернуться к температуре тела через полчаса.20 Влияние изменения внутрижелудочной температуры и pH на потерю твердого вещества питание еще предстоит выяснить.

На рис. 1 показано влияние температуры и pH на переваривание моркови, когда морковь замачивали в кислой и некислой воде до 4 часов.Здесь термины «кислая» и «некислая» используются для обозначения воды с кислотным доведением pH до 1,8 и без добавления кислоты. Скорость изменения веса, увеличения влажности и потери твердого вещества вначале происходила быстрее, а затем постепенно снижалась. Наблюдается небольшое увеличение веса моркови, вымоченной в некислой воде (WR> 1) как при 23, так и при 37 ° C, в то время как в кислой воде наблюдалось значительное снижение общего веса при обеих температурах (WR <1). (Рисунок 1а). При сравнении потерь твердого вещества (рис. 1c), значительная потеря твердого вещества произошла в моркови, вымоченной в кислой воде при обеих температурах.Наибольшая потеря твердых веществ произошла в кислой воде и температуре 37 ° C; потеряно около 61% твердых частиц (SR = 0,39). Морковь, вымоченная в кислой воде при 23 и 37 ° C в течение 4 часов, имела аналогичное количество твердой потери, хотя первоначально скорость потери твердого вещества в моркови, вымоченной при 23 ° C, была ниже, чем при 37 ° C (рис. 1c). . Небольшая потеря твердого вещества (SR = 0,87 через 4 часа) произошла для моркови, вымоченной в некислой воде при 37 ° C, а наименьшая потеря твердого вещества произошла в моркови, вымоченной в некислой воде при 23 ° C (SR = 0.94). Изменения влажности замоченной моркови хорошо коррелируют с потерей твердого вещества; большее увеличение влажности произошло в образцах, пропитанных кислой водой, а влажность моркови увеличилась с исходных 89% до 95% после 4 часов замачивания. Морковь, замоченная в некислой воде, имела небольшое водопоглощение, а влажность увеличивалась с 89% до 90,3% и 91,3% соответственно при 23 и 37 ° C. На основании этих результатов можно сделать вывод, что комбинация кислой воды и 37 ° C является наиболее эффективным условием массопереноса между морковью и средой для замачивания, в то время как кислотные условия более критичны, чем температура для усиления массопереноса.Этот результат подтверждает, что pH и температура имеют синергетический эффект при переваривании пищи, и этот эффект был связан с сильным влиянием кислоты и температуры на смягчение текстуры моркови.

Влияние температуры и pH воды на замоченную морковь: a коэффициент удерживания веса; b влажность; и c коэффициент удерживания сухих веществ

Морковь имеет ок. 1,4% пектинов в форме протопектина, основного компонента средней ламеллы, цементирующего клеточные стенки, которые придают тканям прочность и эластичность.Когда морковь замачивают в некислой воде, выщелоченные растворенные вещества из моркови обычно состоят из сахарозы, восстанавливающих сахаров и витаминов, минералов и растворимого белка. Этот процесс идет очень медленно из-за высокого сопротивления тканей моркови, так как клеточные мембраны остаются неповрежденными, а потеря питательных веществ происходит в основном из-за осмоса.16 В кислой среде протопектин гидролизуется до пектина из-за потери некоторых из них. разветвления и длины цепи, и он переходит в раствор. Константа скорости гидролиза протопектина является функцией температуры.15 Кислотный гидролиз пектинового материала и его потеря в растворе считается основной реакцией, которая увеличивает потерю твердого вещества. Сообщается, что обработка тканей моркови разбавленной HCl (pH 2,0) при 35 ° C может привести к извлечению 40% пектиновых веществ.6 Растворенный пектин, сахароза, редуцирующие сахара и другие питательные вещества являются основными компонентами растворимых твердых веществ, которые переходят в окружающая жидкость.

Переваривание моркови в статическом замачивании, испытание A и испытание B

На рисунке 2 показаны изменения веса образца, влажности и сухой массы сырой моркови в зависимости от времени переваривания во время статического замачивания и испытаний A и B.В этих испытаниях использовался искусственный желудочный сок. В то время как общий вес и сухая масса значительно уменьшились в испытании B, где использовалась механическая сила, в целом не было значительной разницы между статическим вымачиванием и испытанием A, где не было механических сил, что указывает на то, что гидродинамический поток на потерю твердого тела, вызванный вращение жидкости при 30 об / мин не было значительным. Когда мы увеличили скорость вращения до 60 об / мин, мы все еще не наблюдали существенной разницы в изменении общего веса, влажности и сухой массы.Скорость вращения сосуда с жидкостью 60 об / мин соответствует скорости потока 408 мм / с ^-1 желудочного сока, ударяющего по образцам, что намного выше скорости потока желудочного сока, которая составляет прибл. Максимум 7,5 мм с ⁻¹ , возникающий в антральном отделе желудка.17 Этот результат означает, что гидродинамический поток не оказал существенного влияния на потерю твердого вещества и массоперенос в моркови, что указывает на то, что массоперенос между морковью и окружающей желудочной жидкостью определяется преимущественно внутренним сопротивлением, а не внешним сопротивлением.

Переваривание моркови in vitro, сравнение статического замачивания и пробного испытания A и пробного испытания B: коэффициент удерживания массы a , влажность b и коэффициент удерживания сухих веществ c

При сравнении рисунков 1 и 2 мы видим, что результаты массопереноса сырой моркови во время статического замачивания в искусственном желудочном соке (рисунок 2) такие же, как и в кислой воде при 37 ° C (рисунок 1), с SR около 0,4 после 4 часов замачивания.Сходство между этими двумя условиями еще раз доказало, что кислота и температура являются основными факторами, влияющими на потерю твердых веществ из моркови во время пищеварения, в то время как ферменты (пепсин), муцин и соль, содержащиеся в искусственном желудочном соке, не имеют значительного влияния. Ожидается незначительный эффект пепсина, поскольку морковь содержит лишь незначительное количество белков.

Предполагается, что диффузия твердых веществ из пищи в желудочные жидкости во время пищеварения включает три этапа.Первый — попадание желудочной среды в пищевую матрицу; второй этап — растворение твердых веществ в пищевой матрице, которое включает ферментативный и кислотный гидролиз, способствующий выщелачиванию твердого вещества; и, наконец, диффузия растворимых твердых веществ через гидратированный матрикс в желудочную среду. Когда морковь была помещена в искусственный желудочный сок, желудочная кислота и фермент проникли в матрицу моркови. Кислотный гидролиз протопектина и отдельных компонентов клеточной стенки приводит к деградации клеточной стенки и растворению пектина.8,12 Высвобождение солюбилизированного пектина и других твердых веществ после кислотного гидролиза может включать две последовательные стадии: внутреннюю диффузию пектина в порах твердой фазы до тех пор, пока он не достигнет поверхности моркови, с последующей внешней диффузией, где пектин транспортируется. через пограничный слой в желудочный сок. Следовательно, массоперенос в моркови во время пищеварения должен включать проникновение желудочного сока в матрицу моркови, химические реакции, включая гидролиз протопектина, и внутреннюю диффузию растворенного пектина в матрице до тех пор, пока он не достигнет поверхности.Внешнее сопротивление включает массоперенос растворенных твердых частиц через пограничный слой в желудочный сок, то есть внешнюю диффузию. Причина того, что скорость высвобождения твердых веществ из матрицы моркови со временем снижается, заключается в том, что первоначально твердые частицы высвобождаются из поверхностного слоя, которому необходимо пройти лишь небольшое расстояние; позже растворимые твердые вещества диффундируют с большей глубины в матрицу, которая имеет большее расстояние и, следовательно, больше времени для перемещения.

Как показано на рисунке 2, когда присутствует механическое усилие (испытание B), потеря твердой массы значительно улучшилась, а потеря сухой массы достигла почти 76% после 50-минутного испытания (SR = 0.24). В испытании B потеря твердого вещества происходила не только из-за диффузии, но и из-за эрозии поверхности моркови. Эрозия поверхности уменьшила размер образца, переместив большое количество мельчайших частиц с большей площадью поверхности в раствор. Уменьшение размера образца также привело к уменьшению расстояния, на которое желудочный сок проникает в матрицу моркови, а растворенные твердые вещества — на поверхность, тем самым повышая эффективность массопереноса. На кинетику потери твердого вещества в значительной степени влияет тип продуктов, которые различаются по текстуре и микроструктуре.В отдельном исследовании переваривания миндаля мы показали, что потеря твердого вещества составила всего 12% в статическом тесте на замачивание за 5 часов, в то время как при включении механической силы потеря твердого вещества увеличилась до ~ 40-50% 13.

Роль кулинарии

Варка моркови в кипящей воде в течение 2 минут повысила содержание влаги в образцах моркови с 88,7% до 91,5%. Нагревание вызвало нарушение расположения клеток и разрушение клеток в результате термической дестабилизации пектиновых материалов.Нагревание также смягчило текстуру из-за термической деградации пектина средней ламеллы и других полисахаридов клеточной стенки, а также потери тургорного давления и захваченного воздуха.19 Во время кипячения происходило выщелачивание твердых веществ, что уменьшало количество сухой массы образцов моркови. Наши измерения показали, что 2 мин кипячения вызвали потерю твердых частиц в цилиндрических образцах до 33,1% ( w / w ).

Статическое замачивание и испытание А показали, что приготовленная морковь не претерпела значительных изменений в весе в течение 4 часов замачивания, в отличие от сырой моркови, у которой вес значительно уменьшился (рис. 2).Подобно сырой моркови, вареная морковь не показала значительных различий в изменении влажности и сухой массы образцов между испытанием на статическое замачивание и испытанием A. После 4 часов замачивания вареная морковь потеряла 44% сухих веществ (SR = 0,56), что ниже чем для сырой моркови (SR = 0,40). Конечная влажность вареной моркови после 4 часов замачивания составляет 95%, что близко к влажности сырой моркови. Общее количество твердых веществ, высвобожденных в ходе комбинированных процессов варки и переваривания, составило 62,5%, что аналогично высвобождению твердых веществ из сырой моркови в желудочный сок (61.0%; Рисунок 1). Однако, поскольку большое количество твердых веществ терялось в кипящей воде, количество твердых веществ, выделяемых в желудочную среду, было значительно ниже, чем у сырой моркови: около 61% твердых веществ сырой моркови выделялось в желудочном соке по сравнению с 29,4% для вареной моркови. Этот результат показывает, что кипячение может значительно уменьшить количество оставшихся питательных веществ, которые доступны для высвобождения и всасывания в желудочно-кишечном тракте человека.

При наличии механической силы скорость измельчения вареной моркови значительно выше, чем у сырой, из-за более мягкой текстуры, вызванной термической обработкой, нарушающей структуру моркови.WR и SR снизились до 0,38 и 0,30 соответственно после 25-минутного испытания. Когда сырая морковь тестировалась в испытании B, потребовалось 50 минут для достижения аналогичных уровней WR и SR (рис. 2). Этот результат показал, что варка снижает внутреннюю когезионную силу в матрице моркови, что приводит к значительно более быстрому распаду. Как описано выше, быстрая эрозия поверхности может повысить эффективность массопереноса. Следовательно, кипячение привело к усиленному распаду, что может способствовать высвобождению питательных веществ, хотя и уменьшило количество питательных веществ, доступных для высвобождения.

Роль вязкости желудочной среды

Добавление 0,5% камеди в желудочный сок увеличивало вязкость с 0,01 Па · с при вязкости без сдвига (получено из профилей вязкость / скорость сдвига, охватывающих 30 скоростей сдвига от 0,1 до 1000 л). / с) до 0,07 Па с, что находится в пределах усвоения пищеварения человека (Marciani et al. 2000; Abrahamsson et al. 2005). На рисунке 3 показаны результаты in vitro переваривания сырой моркови в искусственном желудочном соке с 0,5% жевательной резинки по сравнению с статическим замачиванием, испытанием A и испытанием B.При сравнении фиг. 2 и 3 можно увидеть, что добавление 0,5% жевательной резинки не повлияло на результаты как испытания А, так и испытания В с морковью с точки зрения изменения веса, потери твердого вещества и изменения влажности. Однако это повлияло на результаты статического замачивания: водопоглощение и потеря твердого вещества моркови уменьшились при смешивании жевательной резинки (Рисунки 2 и 3). Возможно, это связано с тем, что высоковязкая жидкость увеличивает внешнее сопротивление массообмену. Этот результат показывает, что добавление 0.5% камеди может иметь значительно повышенное внешнее сопротивление, так что массоперенос при статическом замачивании определяется как внутренним, так и внешним сопротивлением.

Переваривание сырой моркови в искусственном желудочном соке с добавлением 0,5% жевательной резинки in vitro, сравнивая статическое замачивание, испытание A и испытание B: коэффициент удерживания массы a , влажность b и сухость c коэффициент удерживания твердых частиц

В испытании A и испытании B движение жидкости вызвало эффект сдвига и перемешивания в моркови за счет удара фиксированного образца, быстрого разбавления концентрации твердого вещества на границе твердое тело-жидкость, обеспечивая обновление раствора, контактирующего с морковью. образцы и восстановление разницы концентраций, которая способствовала массопереносу.Таким образом, результаты переваривания моркови в испытании A и испытании B, показанном на Рисунке 3, аналогичны результатам испытаний сырой моркови в желудочном соке без добавления жевательной резинки (Рисунок 2).

Определение эффективных коэффициентов диффузии твердых веществ

Предыдущее исследование показало, что pH имеет решающее значение для переваривания моркови и потери твердых веществ. Исследования in vivo показали, что pH содержимого желудка может повыситься до 5-7 после приема пищи, и может потребоваться до 2 часов, чтобы вернуться к pH <2.3 Следовательно, важно понимать, как изменение pH может вызвать изменение массопереноса, особенно его влияние на потерю твердого вещества, которое напрямую связано с биодоступностью питательных веществ. В этом исследовании мы получили коэффициенты диффузии твердых веществ в моркови во время переваривания в искусственном желудочном соке при трех различных уровнях pH: 1,8, 3,5 и 5,3. Типовой участок ln ( S _т / S ₀ ) vs. t для твердых частиц морковных цилиндров показано на рисунке 4. Было обнаружено, что графики состоят из двух прямых линий, которые предполагают, что два эффективных коэффициента диффузии или две стадии характеризуют процесс диффузии твердых частиц. D _e1 представляет начальный период диффузии, который имеет высокую скорость твердых потерь, а D _e2 заключительный этап распространения, на котором скорость выброса твердых веществ снижается.В таблице 1 показано D _e1 и D _e2 значения твердой потери морковных цилиндров при различных значениях pH. Модель D _e значения варьировались от 0,75 × 10 ⁻¹¹ до 8,72 × 10 ⁻¹¹ м ² / с. Оба D _e1 и D _e2 значения уменьшаются с увеличением значения pH, подчеркивая влияние кислоты на процесс пищеварения.Для данного значения pH D _e1 было больше D _e2 , подтверждая, что диффузия была более быстрой на начальных стадиях пищеварения. Как упоминалось ранее, этот начальный период высоких потерь твердого вещества может быть отнесен на счет того факта, что первоначально твердые частицы высвобождаются из поверхностного слоя, которому необходимо пройти лишь небольшое расстояние. Кроме того, капилляры и полости вблизи поверхности могут способствовать более быстрому проникновению кислоты и гидролизу, вызывая быстрое выщелачивание твердых веществ.Также отмечается, что D Значения _e1 значительно различаются между тремя значениями pH, тогда как D _e2 значения близки. В литературе не было найдено предшествующих исследований коэффициентов массопереноса пищи во время желудочного пищеварения. Однако D _e были определены значения общих потерь растворенных веществ моркови во время бланширования в течение времени до 1800 с, которые находятся в диапазоне 3 × 10 ⁻¹⁰ –8 × 10 ⁻¹⁰ м ² / с.18 Высшее D Считается, что значения _e являются результатом более высокой температуры (60–90 ° C). Температурная зависимость D _e подчиняется уравнению типа Аррениуса18.

Графическое определение D _e для твердых веществ в моркови во время переваривания

Моделирование твердой потери моркови в различных условиях

Функция Вейбулла использовалась для описания твердой потери пищевых продуктов во время статического замачивания и испытаний A и B:

$$ {R_ {SL}} = 1 — \ exp (- a {t ^ b}) $$

(5)

где R _SL — коэффициент твердых потерь, т.е.е.,

$$ {R_ {SL}} = \ frac {{{{{\ rm SL}} _t}}} {{{{{{\ rm SL}} _ \ infty}}} = \ frac {{1 — {{{\ rm SR}} _t}}} {{1 — {{{\ rm SR}} _ \ infty}}} = \ frac {{{S_0} — {S_t}}} {{{S_0} — {S_ \ infty}}} $$

(6)

где SL _т и SL _∞ представляют собой твердые потери в момент времени t и бесконечное время, то есть максимальную величину твердых потерь или равновесных твердых потерь. Константа a — это параметр масштаба, который определяет шкалу времени процесса.Константа b — это параметр формы, характеризующий кривую как экспоненциальную ( b = 1), сигмоидальную ( b > 1) или параболическую ( b <1). Максимальные потери твердого вещества определяли путем замачивания образцов моркови в течение 36 часов. После 36 часов замачивания SR _∞ составляли 0,37 ± 0,03, 0,54 ± 0,04 и 0,39 ± 0,04 для сырой моркови, вареной моркови, пропитанной желудочным соком без добавления жевательной резинки, и сырой моркови, пропитанной имитацией желудочного сока с 0,5% резинка соответственно.Когда уравнение. 5 используется для описания твердых потерь для испытания B, S _∞ = 0, так как в конечном итоге все твердые тела будут потеряны. Функция Вейбулла использовалась для описания кинетики растворения лекарств, а также кинетики высвобождения.

Перерыв т _1/2 , время достижения 50% потерь от общей потери твердых веществ, рассчитывается следующим образом:

$$ {t_ {1/2}} = {(- \ frac {{\ ln 0.{\ frac {1} {b}}} $$

(7)

Уравнение 5 было адаптировано с данными испытаний. Равновесный коэффициент твердых потерь SL _∞ , параметры уравнения a и b , t Значения _1/2 , RMSE и r для статического замачивания и испытания B суммированы в таблице 2. Эти значения для испытания A не представлены, поскольку они в целом аналогичны статическому замачиванию.Все значения b <1, что указывает на более высокую начальную скорость выделения твердых частиц с последующим экспоненциальным уменьшением потерь твердых частиц со временем выдержки. Низкое RMSE и r , близкое к 1, указывают на хорошее соответствие уравнения с данными для всех случаев. Он показывает, что при наличии механической силы вареная морковь имеет самый высокий уровень потери твердого вещества в испытании B из-за ее самого быстрого распада. Хотя это уравнение хорошо согласуется с данными испытаний, следует отметить, что оно не обязательно может относиться к какому-либо основному механизму.

В наших предыдущих исследованиях мы использовали модифицированную степенную экспоненциальную функцию11 и линейно-экспоненциальное уравнение12 для описания изменения общего веса пищевых продуктов во время пищеварения. Однако изменение общего веса продуктов во время желудочного переваривания происходит не только из-за твердой потери, но и из-за увеличения количества воды. Например, это исследование показало, что, хотя после 4-часового замачивания в желудочном соке не произошло значительных изменений в общем весе вареной моркови, ее потеря достигла 44%.В совокупности математические модели удержания веса и функция Вейбулла, которые мы здесь предложили для потери твердой пищи, обеспечивают более полное описание переваривания твердой пищи.

Как морковь стала новой фастфудом

ПОСЛЕДНЕЙ ВЕСНОЙ Омид Фарханг, вице-президент и креативный директор рекламного агентства Crispin Porter + Bogusky, услышал в офисе фразу: «морковь». Сначала он не придал этому большого значения. Crispin специализируется на щедрых, динамичных кампаниях для таких брендов, как Burger King и Old Navy.Новым клиентам часто присваивают кодовые имена, чтобы держать их в секрете как можно дольше. Морковь, вероятно, означала новую кампанию для Nike или Frito-Lay. Затем Фарханг услышал записку. «Я подумал, подожди, морковь есть морковь?» — говорит он, смеясь.

Bolthouse Farms продает почти миллиард фунтов моркови в год — морковь, о которой постоянно слышал Фарханг — под различными торговыми марками и лейблами супермаркетов. Только фермы Grimmway Farms, расположенные в нескольких минутах ходьбы по дороге в Бейкерсфилде, штат Калифорния, продают чуть больше.Вместе две компании контролируют более 80% рынка моркови в Соединенных Штатах. Что касается производителей овощей, они представляют собой огромные предприятия — в случае с Bolthouse доход от 600 до 800 миллионов долларов в год, включая напитки премиум-класса (конечно, морковный сок, а также асаи, фруктовые смузи и ванильный чай) и заправки для салатов. .

Компания существует уже почти столетие, но в 1990-х годах она процветала, выпустив революционный продукт. Местный производитель по имени Майк Юросек разочаровался в расточительстве морковного бизнеса.Супермаркеты ожидали, что морковь будет определенного размера, формы и цвета. Все остальное нужно было продать для получения сока, переработки или корма для животных или просто выбросить. Юросеку стало интересно, что произойдет, если он очистит кожицу с корявой моркови, порежет ее на куски и продаст в пакетах. Он составил несколько пробных партий, чтобы показать покупателям. Одну партию, разрезанную на кусочки по 2,5 см и очищенную от кожуры, он назвал «шариками для кроликов». Другая партия, очищенная и разрезанная на 2 дюйма длиной, выглядела как маленькая морковь.

Банни-шары так и не попали.Но морковь была хитом. Они изменили всю отрасль. Вскоре крупные гроверы в Бейкерсфилде сажали поля для выращивания молодой моркови, сея в три раза больше семян на акр, так что морковь, плотно уложенная вместе, вырастала длинными и тонкими, для максимального количества 2-дюймовых срезов. Урожайность и прибыль выросли. На самом деле, чего никто не ожидал, это то, что морковь заставляет американцев есть больше моркови. За десять лет после их появления потребление моркови в Соединенных Штатах увеличилось вдвое.

Затем, пару лет назад, после десятилетия устойчивого роста, продажи моркови Bolthouse упали. Продажи молодой моркови, денежной моркови компании, на самом деле резко упали, но продолжали снижаться. Никто не знал почему. Это была большая проблема.

ДЛЯ ДЖЕФФА ДАННА Coca-Cola была семейным бизнесом. Отец Данна провел большую часть своей карьеры в компании, заключая крупные спонсорские сделки в связи с такими мероприятиями, как Суперкубок и Олимпийские игры. Всего через несколько лет после колледжа Данн последовал за ним.В конце концов Данн занял место отца и стал одним из топ-менеджеров компании, контролируя все предприятия Coca-Cola в Северной и Южной Америке. Как и его отец, Данн считал себя маркетологом, что имело смысл для топ-менеджера компании, производящей безалкогольные напитки. «Мы продавали сахарную воду и волшебную пыль», — говорит Данн. «И не забывай о волшебной пыли».

Три года назад он стал генеральным директором Bolthouse. Его офис находится через дорогу от двора сельскохозяйственных машин, заполненного тракторами, сеялками и комбайнами на 65 000 фунтов.Это было что-то вроде изменения. Впрочем, сходство есть. «Морковь — это, по сути, дуополия», — говорит он. «Это кока-кола и пепси». И когда он посмотрел на свои падающие продажи, он подумал, может ли помочь немного волшебной пыли.

Данн собрал серию фокус-групп и опросов и обнаружил кое-что интересное. Люди говорили, что ели столько моркови, сколько ели всегда. Но цифры ясно показали, что они покупают меньше. Как выяснилось, люди имели в виду, что они с большей вероятностью будут хранить морковь в холодильнике.Однако, когда наступила рецессия, они стали более склонны покупать обычную морковь вместо молодой, чтобы сэкономить деньги. Но люди, привыкшие есть молодую морковь, не торопились мыть и нарезать обычную. И в отличие от молодой моркови, которая довольно быстро сохнет при открытии пакета, обычная морковь хранится долго. Таким образом, люди покупали обычную морковь, а затем не ели ее и не покупали больше, пока морковь, которая у них была, окончательно не кончилась или не испортилась.

Bolthouse никогда не продавал свою морковь.Он просто отправлял грузовики в супермаркеты, где они складывались в полках с продуктами. Данн собрал небольшую команду и изучил рекламные кампании других сельскохозяйственных товаров, таких как миндаль, авокадо, яйца и молоко. Они были шокированы тем, что обнаружили. «Каждая кампания окупилась», — говорит Данн. «Каждый из. От 2 до 10 раз ».

Итак, они составили бриф, который разослали рекламным агентствам. «Морковь — привлекательная личность. Весело, весело, дружелюбно. Высокая энергия. Визуально привлекательно », — объяснили они.«Молодая морковь — лучший форм-фактор моркови». Данн был ясен: он не хотел кампании за здоровье, в которой говорилось бы о бета-каротине или сокращении калорий. Он хотел чего-то более эмоционального, может быть, чего-то забавного, чего-то, что имело бы импульс, а не ответственность — то, что могла бы сделать компания, производящая безалкогольные напитки или закуски.

Команда Данна поговорила с более чем 20 агентствами. Одна фирма представила рекламный ролик с армией овощей, во главе которой стояла морковь, штурмом пляжа, защищенного фастфудом.Другой предложил объединить вместе двух необычных знаменитостей или, может быть, конкурирующих политиков, с изюминкой «Посмотрите, у кого будет ребенок!» Данн сохранил сувенир из предложения, которое ему больше всего понравилось: большая модель моркови, протыкающая пончик с желе, красное желе сочится из выходного отверстия. Но все не казалось правильным. Даже возмутительные идеи, как правило, возвращались к отказу от нездоровой пищи и более здоровому питанию.

Затем произошло нечто необычное. Одно из агентств порекомендовало конкурирующую фирму Crispin Porter + Bogusky.Они думали, что чувствительность, которую искал Данн, походила на работу Криспина. Данн полагал, что у Болхауса не было ни профиля, ни ресурсов, чтобы нанять такую ​​фирму, как Криспин. Но он все равно им позвонил. «Вы, ребята, опоздали на игру, — сказал он, — но не хотите ли вы попробовать это?»

МЕСЯЦ СПУСТЯ Данн вылетел в Боулдер, штат Колорадо. Криспин украсил свой современный стеклянный конференц-зал, как сарай, с кипами сена, сложенными повсюду, и деревянной вывеской ферм над дверью.Креативный директор Фарханг не был уверен в сарае. «Возможно, эти парни сочтут это оскорблением», — подумал он. Они не болваны.

Презентация началась с этнографии. Криспин провел собственное поведенческое исследование, прячась на кухнях в районе Боулдера. Сотрудники наблюдали, как пригородные мамы распаковывают свои продукты, и изучали, где дети ищут закуски, возвращаясь домой из школы. Дети редко ходили к холодильнику; вместо этого они пошли прямо к шкафам или кладовой.Если бы они пошли в холодильник, морковь была бы хотя бы видна на полке. А вот морковь в натуральную величину всегда кладут в ящик для овощей. «Ящик смерти», — назвал его один ребенок. Взрослые тоже не особо любили выдвижной ящик для овощей. Они были склонны ассоциировать это со всеми овощами, которые покупают и забывают, а через несколько недель обнаруживают, что они вялые и протекают. Начала вырисовываться стратегия. Пусть овощем будет обычная морковь.

«Все остальные считали морковь противоядием от нездоровой пищи», — говорит Данн.«То, где появился Криспин, было почти полной противоположностью. Мы хотим быть нездоровой пищей ».

Фарханг и его коллеги представили раскадровки с концепциями серии подмигивающих, самосознательных рекламных роликов о нездоровой еде. В одной рекламе был изображен спрей для загара с логотипом «бэби-морковь», одобренный Снуки, звездой канала MTV Jersey Shore . («Doritos потенциально мог бы сделать что-то подобное, учитывая присыпанный сыром цвет своего продукта», — объясняет Фарханг.) В другом изображении знойная модель, окруженная вздымающимся черным шелком, медленно проводит морковкой по губам в качестве голоса за кадром. мурлыкает о снисходительности — подумайте о шоколадных конфетах Dove.Самый лучший, казалось, был вдохновлен рекламой Mountain Dew. Фигурист-фигурист едет на тележке для покупок с реактивным двигателем через пустынный перевал, уклоняясь от выстрелов морковки. Вещи взрываются. Есть птеродактиль. «Экстремальный птеродактиль!» — кричит голос за кадром.

«Чтобы иметь отличную рекламную идею, вы должны понять правду о продукте», — объясняет Фарханг. «Правда о молодой моркови заключается в том, что она обладает многими определяющими характеристиками нашей любимой нездоровой пищи. Они неоново-оранжевые, они хрустящие, их можно окунуть в воду, они вызывают привыкание.

Bolthouse не особо выиграл от кампании под собственным брендом, поскольку она продается под разными лейблами, и от общей кампании, такой как «Got Milk?» мог убедить своего конкурента, Гриммуэя, разделить расходы, поэтому Криспин сделал звездой морковку. «Дело не в том, чтобы сделать морковку крутой, — подчеркивает генеральный директор Crispin Эндрю Келлер. «Речь идет о выделении молодой моркови в другую категорию».

Криспин представил себе отдельные пакеты для закусок, сделанные из непрозрачного, морщинистого пластика, как пакет для картофельных чипсов, с яркой графикой в ​​стиле нездоровой пищи (новая упаковка будет стоить примерно на 25% дороже, чем традиционные пакеты для овощей, но Данн мог это оправдать. в качестве маркетинговых расходов).«Люди сейчас хватают их по сумке, понимаете, едят в машине», — говорит Брайан Риз, директор по маркетингу Данна. На кассе в магазине они будут выглядеть как дома. Фарханг и его коллеги также продемонстрировали идеи автомата по продаже детской моркови и банки с охлажденной морковью, например, для печенья, которая могла остаться на прилавке. Традиционная упаковка Bolthouse работала только для продуктового ряда и кухонного холодильника и требовала большего количества людей. «Знаешь, расстегни двухфунтовый пакет с молодой морковью…» — говорит Риз усталым голосом.«Возьмите несколько молодых морковок… переархивируйте их…» Мы могли бы вспомнить это как неудачную культурную веху, момент, когда поедание молодой моркови стало слишком трудоемким, но Болхаус хотел, чтобы люди ели больше овощей, и искал все, что можно было бы продать.

На всякий случай Криспин представил несколько идей, касающихся здоровья. Но Данна, похоже, это не волновало. Фарханг подумал, что это было умно. «Какая глупая трата денег на рекламу, чтобы говорить людям, что овощи полезны», — говорит он.

Несколько недель спустя Фарханг был в калифорнийской пустыне со съемочной группой. «Есть парень в тележке для покупок с привязанной к ней ракетой, и есть пиротехника, выстилающая основание утеса, и есть действительно горячая модель, стоящая рядом с пулеметом», — вспоминает он и смеется. «Трудно не нервничать. У нас есть клиент, который искренне хочет изменить свой бизнес, навсегда изменить то, как люди смотрят на морковь ». И он планировал потратить огромную сумму денег на производственную компанию около 25 миллионов долларов.«Это не Coca-Cola», — говорит он. «У нас есть один шанс сделать это правильно».

В COCA-COLA Данн был одержим потреблением на душу населения. «Моя мантра была на душу населения», — говорит он. Но когда он подошел к концу своего пребывания там, он начал чувствовать противоречие. Его работа по-прежнему заключалась в том, чтобы продавать больше кока-колы. Но люди пили много колы. Он говорил об этом со своим отцом. «Если у вас на душу населения три, четыре, пять» — 500 кока-колы в год — «это нормально. Но есть места в Соединенных Штатах, где у вас 1000 человек на душу населения.Я не могу представить себе человека, пьющего тысячу колы в год, — говорит Данн. «Это было до того, как ожирение стало широко распространенным явлением. Но было совершенно ясно, что именно туда идет мир. И, безусловно, безалкогольные напитки с сахаром сыграли в этом прямую роль ».

Данн все еще говорит так, будто у него кармический долг. (Он никогда не сомневался в Кока-коле настолько, чтобы уйти; на самом деле он стремился стать генеральным директором, но был вытеснен, когда его вместо этого получил соперник.) Но его опыт дает уникальную перспективу. «Если все, что мы делаем, — это говорим людям, что фрукты и овощи должны быть частью их рациона, иначе они не будут здоровыми — рациональный подход — у нас нет никаких шансов», — говорит он.«Последние 10 лет доказали это. Было так много написано и так много правительственных материалов. И потребление на душу населения не растет. Я считаю, что есть другой подход.

«Люди скажут:« Открой пакет, это просто морковка ». Ну, это просто картофельные чипсы Lay’s, это просто Doritos, в них нет ничего особенного», — говорит он. «Они просто крутые и часть твоей жизни. Если Doritos сможет продавать Doritos со вкусом чизбургера, мы сможем продавать молодую морковь ».

Кампания Криспина «Ешьте их, как нездоровую пищу» дебютировала в сентябре прошлого года на двух тестовых рынках: Сиракузах, Нью-Йорке и Цинциннати.(К осени планируется расширить кампанию на другие рынки.) В эфир вышли три телевизионных ролика, а также веб-сериал Munchies с участием двух бездельников из бакалейных лавок. @babycarrots начала твитнуть залпы конкурентам закусок: «Эй, @skittles. Попробуйте нашу радугу. Апельсина. «Эльфы пекут печенье своими грязными маленькими эльфийскими руками… это не гигиенично». В медийной рекламе, напечатанной для супермаркетов, морковь была представлена ​​как «оригинальный оранжевый каракули», а на рекламных щитах предлагалось не бояться моркови и пива.Самым провокационным может быть то, что Болхаус установил автоматы по продаже детской моркови, завернутые в съедобные, как изображения нездоровой пищи, в паре средних школ.

К ноябрю продажи на тестовых рынках Bolthouse выросли на 10–12% по сравнению с прошлым годом, по сравнению с минимальным улучшением или небольшим снижением в контрольной группе. Торговые автоматы продавали от 80 до 90 упаковок закусок в неделю; ряд школ обратились к компании с просьбой установить свои собственные машины, и Bolthouse изучает, что потребуется, чтобы превратить торговлю в реальный бизнес.В апреле он опробует свою первую привязку к фильму с пакетами закусок, рекламирующими новую анимационную комедию Hop .

«Самая большая вещь, которая еще не сработала, — это то, что я не заставил своего приятеля по улице сделать это с нами», — говорит Данн. Он и генеральный директор Гриммуэя регулярно разговаривают, но просто разговаривают, не более того. (Глава Grimmway, Джефф Мегер, отказался комментировать эту статью.)

Тем временем, неподалеку, в комнате, которая выглядит как нечто среднее между стерильной лабораторией и захламленной кухней, персонал в белых халатах экспериментирует с будущим этапом. кампании: ароматы.Данн не скажет, какие из них могут появиться морковки или как Bolthouse сделает это — и покрытия, и настои имеют плюсы и минусы — только то, что все, что он делает, будет здоровым и естественным.

Новые данные об одомашнивании моркови на основе анализа транскриптома корня | BMC Genomics

Для высокопроизводительного секвенирования транскриптомов мы получили более 57 миллионов считываний из культивируемых корней моркови и более 40 миллионов считываний из корней дикой моркови. 97% считываний культурной моркови имели метки и были отнесены к одному из культивируемых сортов, а 94% считываний дикой моркови имели метки и были отнесены к одной из диких популяций (Таблица 1).Каждое чтение длилось 75 баз. 91% чтений были собраны de novo в 252 715 контигов (средняя длина = 216; средний охват = 122). Было отобрано 45 165 контигов (охват ≥40 или длина ≥500; средняя длина = 411), представляющих консенсусную / мажоритарную последовательность гетерозиготных и длинных контигов, и объединены для образования единой консенсусной эталонной последовательности. Конечная эталонная последовательность для корневого транскриптома содержала 18 600 079 оснований (за исключением искусственных цепочек между контигами). Размер кодирующей белок области в гаплоидном геноме моркови (473 МБ) оценивается примерно в 47.7 Мб [26]. Таким образом, выбранная эталонная последовательность корневого транскриптома соответствует размеру примерно 39% полного транскриптома моркови. 41% считываний культивированной моркови и 40% считываний дикой моркови были сопоставлены с эталонной последовательностью. Среднее значение охвата выращиваемой моркови составило 31,3 ± 6,7 (среднее значение ± стандартная ошибка), для дикой моркови — 29,4 ± 9,9 (исключая WNL-M, с очень низким средним охватом). Поэтому не ожидается, что выбранная эталонная последовательность вызовет значительную погрешность при сравнении считанных выравниваний культурной и дикой моркови.Все дальнейшие анализы были основаны на выравнивании выбранной эталонной последовательности. В эталонной последовательности было идентифицировано 11 369 позиций SNP. Учитывая консервативный метод обнаружения SNP (для уменьшения количества ложных срабатываний), истинное количество SNP, скорее всего, выше. Отношение переходных замен (32,2% A / G и 31,4% C / T) к трансверсиям (11,4% A / C, 10,8% G / T, 7,8% A / T и 6,4% C / G) было примерно 1,75 к 1.

были разработаны для тестирования 1000 SNP в анализе KASP, из которых 871 генерировал продукты ПЦР.Из них 79 были мономорфными или имели много ненадежных точек данных в образцах секвенирования. Ненадежные данные могут быть связаны с несоответствием праймеров (например, фланкирующими SNP). 792 (79,2% от общего числа протестированных SNP) показали ожидаемые паттерны SNP в образцах секвенирования. В независимом наборе культурной моркови, дикой моркови и других диких подвидов D. carota (дополнительный файл 1: таблица S1) 170 из 792 SNP показали только один генотип для большинства образцов или множество недостоверных данных, а 622 ( 62.2% от общего числа протестированных SNP) были полиморфными. Iorizzo et al. опубликовали первый крупномасштабный транскриптом моркови в 2011 году [27]. Они численно идентифицировали 20 058 SNP [27]. Однако только 60% из 354 протестированных SNP имели ожидаемые SNP в их выборках для секвенирования, а 14% из 354 протестированных SNP были полиморфными в неродственной популяции картирования [27]. Они секвенировали транскриптомы трех культур моркови и пула RIL F4 от скрещивания культурной и дикой моркови [27], что, возможно, привело к установлению предвзятости в отношении полиморфных SNP в культивируемой моркови.Более высокая вероятность успеха наших SNP как в секвенировании, так и в независимых наборах образцов указывает на то, что использование последовательностей из различных культурных и диких образцов вместе с консервативным методом обнаружения SNP в этих последовательностях эффективно снизило уровень ложноположительных результатов. Праймеры для 622 подтвержденных SNP представлены в дополнительном файле 2: Таблица S2. Их можно использовать для генетического картирования и селекции моркови, а также для популяционных и эволюционных генетических исследований.

Генетическая структура

Филогенетическое дерево моркови. Филогенетический анализ был основан на объединенных наборах данных 622-SNP и 89-SNP. Различные виды Daucus использовались в качестве внешней группы к D. carota . Числа в узлах указывают апостериорные вероятности (%). Названия образцов, начинающиеся с «W», относятся к диким видам, а названия с «С» — к сортам; отчество каждого образца указывает на название вида (для внешней группы) или наименование подвида диких видов, или на корневой тип / присоединительное наименование культурных сортов; страна отбора пробы указана в конце.Для получения более подробной информации о примерах см. Таблицу 1 и Дополнительный файл 1: Таблица S1. Группы 1–5 были разработаны для представления основной филогеографической структуры дерева. Обратите внимание, что группировка является несколько произвольной, потому что между группами нет четкой границы, например, несколько дикой моркови входят в группу 4 восточных сортов.

Генетическая структура моркови. Генетическая структура культивируемой и дикой моркови была выведена с использованием структуры 2.3.4 на основе набора данных 622-SNP.Кластеры K = 3 показаны для наибольшего правдоподобия Ln. Вертикальные полосы представляют различные виды культурной и дикой моркови. Обозначение каждого образца дано над каждой полосой. Сорта, начинающиеся с «С», обозначают сорта, а с «W» — дикие виды; отчество каждого образца указывает тип корня / название доступа культурных сортов или название подвида дикого подвида Daucus carota ; страна отбора пробы указана в конце. Для получения подробной информации о каждом образце моркови см. Таблицу 1 и Дополнительный файл 1: Таблица S1.Длина каждого цветного сегмента в полосе представляет собой относительную долю байесовского присвоения каждому кластеру. Группы 1–5, указанные под столбиками, соответствуют рисунку 3.

Культурная морковь восточного типа, возможно, возникла в районах от Западной до Центральной Азии (Рисунок 3), что близко согласуется с результатами Iorizzo et al. . [10]. Их исследование показало, что культивируемая морковь, скорее всего, возникла в Средней Азии [10]. Что касается происхождения культивируемой моркови западного типа, наши результаты убедительно подтверждают, что они произошли от восточных сортов моркови, но, как предположил Хейвуд [5], интрогрессия из дикой моркови также могла сыграть свою роль.Результаты кластеризации структуры подразумевают, что «длинный апельсин» может быть исходным корнем апельсиновой моркови западного типа (CHR05 и CHR20 на Рисунке 4). Хотя «желтые бельгийские» группы корней ближе к дикой моркови, эти образцы имеют белые (CHR08 и CHR26) или желтые (CHR04 и CHR30) корни. Морковь типа «длинный апельсин» была первым видом апельсиновой моркови, обнаруженным на голландских картинах еще примерно в 1600 году [7, 8]. Таким образом, наши результаты подтверждают мнение о том, что апельсиновая морковь западного типа, возможно, возникла в Нидерландах до 17 века.Однако филогенетический анализ не подтверждает эту гипотезу (рис. 3). С другой стороны, кластеризация структуры в нашем исследовании была основана на культивируемой и дикой моркови преимущественно европейского происхождения. В то время как Турция считалась одним из мест происхождения западной моркови в предыдущих исследованиях [5], наше исследование не включало культурную и дикую морковь из Турции. Поэтому необходимо провести более подробное исследование с участием большего количества образцов моркови с Ближнего Востока (например, из Турции) для дальнейшего определения места происхождения западной моркови.

Влияние одомашнивания на генетическое разнообразие

Для проверенных 622 позиций SNP все оценки генетического разнообразия культивируемой моркови значительно ниже, чем у дикой моркови (Таблица 2). Оценки генетического разнообразия между дикой морковью и дикой морковью, а также другими подвидами D. carota существенно не различаются (таблица 2). Таким образом, одомашнивание значительно снизило генетическое разнообразие культивируемой моркови, что может быть связано с генетическими узкими местами и / или отбором, хотя в абсолютном выражении это снижение относительно невелико.Показатель D Таджимы является значимо положительным как для культурной, так и для дикой моркови, хотя он выше для культурной моркови (таблица 2), что может быть связано с генетическими узкими местами, расширением популяции после узких мест, сбалансированным отбором и / или интрогрессией. Незначительное сокращение генетического разнообразия, обнаруженное в предыдущих исследованиях одомашнивания моркови [12, 13], может быть связано с низкой генетической изменчивостью аллозимных маркеров и с тем фактом, что исследовалась лишь небольшая часть генома моркови, что может не были отобраны во время одомашнивания.Однако наши результаты также несколько отличаются от результатов недавнего исследования Iorizzo et al. [10], которые не обнаружили различий в генетическом разнообразии культурной и дикой моркови, используя тысячи SNP. Ожидаемая гетерозиготность H _e дикой моркови ( D. carota ssp. carota ) в нашем наборе данных 622-SNP было выше, чем оценка Iorizzo et al. [10], что может быть связано с тем, что образцы дикой моркови, использованные в нашем исследовании, представляют более разнообразное географическое происхождение (дополнительный файл 1: Таблица S1).С другой стороны, H _e выращенной моркови в нашем исследовании было ниже, что может быть связано с тем, что Iorizzo et al. [10] использовали больше выращиваемой восточной моркови для оценки генетического разнообразия, в то время как мы сосредоточились в основном на западной апельсиновой моркови, в основном европейского происхождения. Такой результат предполагает, что генетическое разнообразие западной или европейской моркови может быть ниже, чем восточной моркови, что подразумевает происхождение западной или европейской моркови от восточной моркови.Другое отличие состоит в том, что мы использовали SNP, разработанные на основе генов, которые экспрессируются только в корнях, в то время как Iorizzo et al. [10, 27] также включали SNP, полученные из генов, экспрессируемых в листьях, которые, возможно, не были основной мишенью отбора у моркови. Таким образом, при одомашнивании моркови генетическое разнообразие генов, специфичных для корней, может быть сокращено более резко. Тем не менее, можно сделать вывод, что генетическое разнообразие европейской моркови значительно ниже, чем у дикой моркови.

Модель одомашнивания, которую мы использовали, проиллюстрирована на рисунке 2. Как для набора данных 622-SNP без поляризации внешней группы, так и для набора данных 89-SNP с поляризацией внешней группы, модель одомашнивания, предполагающая асимметричную миграцию между культивируемой и дикой морковью, намного лучше подходит для данные, чем модели, предполагающие симметричную миграцию или отсутствие миграции (оценки параметров и вероятности для обоих наборов данных и всех трех моделей миграции приведены в Дополнительном файле 3: Таблица S3).Оценки максимального правдоподобия параметров, указанных на рисунке 2 с разными наборами данных, были практически идентичны, и здесь показаны только результаты, основанные на наборе данных 622-SNP. По сравнению с нынешней эффективной численностью выращиваемой моркови N _C , размер узкого места был небольшим: N _B = 0,0200 N _C (95% ДИ: 0,0024 — 0.0346 N _C ). Однако длительность узкого места T _B был также намного короче периода экспоненциального роста T после узкого места: T _B = 0,0113 T (95% ДИ: 0,0054 — 0,0195 T ), что может ограничить потерю генетического разнообразия. Вслед за узким местом эффективный размер популяции культивируемой моркови экспоненциально увеличился до нынешнего размера популяции N _C из 0.1039 N _Вт (95% ДИ: 0,0170 — 0,2508 N _W ), что меньше, чем размер популяции дикой моркови N _W . Прирост населения составил около T = 1,3138 N _W (95% ДИ: 0,0964 — 2,0036 N _W ) поколения.Во время роста популяции между культурной и дикой морковью происходил асимметричный поток генов. Поток генов от культурной моркови к дикой м _WC оценивается в 0,1452 / N _W (95% ДИ: 0,0002 — 0,3889 / N _W ), а поток генов от дикой моркови к культурной м _CW было 6.4537/ N _Вт (95% ДИ: 2,0731 — 15,9550 / N _W ). Значительно более высокий поток генов от дикой моркови к культивируемой может быть результатом усилий по внесению генетического разнообразия из зародышевой плазмы дикой моркови в культивируемую морковь для целей селекции. Тем не менее, окончательный эффективный размер популяции культивируемой моркови значительно меньше, чем у дикой моркови, и генетическая дифференциация между ними высока ( Fst = 0.295). Более того, как упоминалось выше, анализ структуры предоставил некоторые свидетельства недавней интрогрессии, хотя культивированная и дикая морковь остаются в довольно разных группах (рис. 4). Эти результаты показывают, что человеческий отбор оказал сильное влияние на генетическое различие между культурной и дикой морковью.

Морковь дикая — широко распространенный вид, произрастающий в умеренных зонах Средиземноморья, Европы и Западной Азии [5]. Наши результаты, а также результаты Iorizzo et al.[10] предполагают единственное происхождение культивируемой моркови от дикой моркови в Западной и Центральной Азии, только часть общего генетического разнообразия дикой моркови. Однако Iorizzo et al. [10] не обнаружили снижения генетического разнообразия выращиваемой моркови по сравнению с дикой морковью и предположили, что генетическое «узкое место» может отсутствовать при одомашнивании моркови. По нашему мнению, маловероятно, чтобы приручение моркови не было узким местом вначале, и результаты нашего модельного моделирования подтверждают это мнение.На основе моделирования с различными моделями одомашнивания в нашем исследовании мы предлагаем другое объяснение относительно высокого сохранения генетического разнообразия культурной моркови. Во-первых, наше моделирование предполагает небольшой размер узкого места при одомашнивании, но также и относительно короткую продолжительность узкого места, что подразумевает ограниченное сокращение генетического разнообразия. Во-вторых, относительно большое количество генетического разнообразия было задействовано в культивируемой моркови после узкого места в результате интрогрессии из дикой моркови.Поскольку морковь является преимущественно ауткроссинговым видом, интрогрессия между культурной и дикой морковью может быть относительно высокой [12–14, 29, 30], либо спонтанно, либо искусственно, что также подтверждается результатами моделирования выше. По этим причинам уровень генетического разнообразия, сохраняемого в культивируемой моркови, выше, чем в других полногеномных исследованиях основных видов сельскохозяйственных культур, находящихся под сильным давлением узких мест и отбора: например, как кукуруза, так и рис, составляющие около 57% ( θ _ш на kb) разнообразия их предшественников [11, 31].Наш результат ближе к тому, который сохраняется во всем геноме и в белковых кодирующих последовательностях (CDS) сои, около 73,2% и 75,5% ( θ _w в кб) соответственно [25]. Все основные культуры имели гораздо более длительную историю одомашнивания, чем морковь, и связанные с этим более сильные эффекты узких мест и отбора могут быть причиной более серьезной утраты генетического разнообразия у первых.

Предполагаемые гены в процессе отбора

Гистограмма разницы в экспрессии генов у культивируемой и дикой моркови показана на рисунке 5.Распределение числа контигов на гистограмме смещено влево в сторону отрицательных значений разницы экспрессии генов (рис. 5). Средняя разница в экспрессии генов составляет -0,335 (95% доверительный интервал: -0,343 ~ -0,327), что значительно ниже 0, что свидетельствует о подавлении экспрессии большего количества генов в культивируемой моркови. Такие результаты предполагают, что одомашнивание моркови значительно изменило характер экспрессии генов. Значительное увеличение количества контигов на обоих концах гистограммы указывает на то, что экспрессия некоторых генов радикально различалась между культурной и дикой морковью (рис. 5).В частности, мы обнаружили, что экспрессия некоторых генов была «включена» или «выключена» в культивируемой моркови по сравнению с дикой морковью. 174 контига были экспрессированы только в культивируемой моркови (присутствовали как минимум в 5 из 6 различных изученных культурных сортов моркови) (дополнительный файл 4), в то время как 47 контигов присутствовали только в транскриптоме дикой моркови (присутствовали как минимум в 4 из 5 исследованных сортов моркови). популяции дикой моркови) (дополнительный файл 5). Как указывалось ранее, средний охват всех контигов в эталонной последовательности более или менее одинаков для культурной и дикой моркови, и контиги в эталонной последовательности обычно имеют высокий охват.Более того, данные по каждой культивируемой или дикой моркови представляли собой комбинацию 2–3 независимых повторов. Таким образом, отсутствие считываний одновременно со всей дикой или всей культивируемой моркови маловероятно из-за вариации количества считываний различных образцов во время секвенирования. Гистограмма разницы в экспрессии генов у культивируемой и дикой моркови также убедительно свидетельствует о том, что такие радикально разные паттерны экспрессии генов не были случайностью (рис. 5).Таким образом, наблюдаемый уникальный паттерн экспрессии указывает на то, что экспрессия этих генов радикально отличается у культурной и дикой моркови. Особые паттерны экспрессии этих генов могут быть связаны с ключевыми признаками при сильном отборе во время процессов одомашнивания и / или размножения (см. Ниже), что может быть связано с регуляторными изменениями. Doebley et al. [1] предполагали, что большинство генов одомашнивания может быть связано с регуляторными изменениями. Изменения в регуляторных генах при сохранении всех других функциональных генов приведут к меньшему снижению генетического разнообразия транскриптома, чем в исследованиях, основанных на данных секвенирования всего генома, поскольку последний включает также некодирующую ДНК, которая может быть подвержена генетическому дрейфу во время узкие места в одомашнивании.

Гистограмма разницы в экспрессии генов. Различие в экспрессии генов между культивируемой и дикой морковью контига рассчитывали как (средний охват выращиваемой моркови — средний охват дикой моркови) / (средний охват культурной и дикой морковью).

Было обнаружено, что двадцать один из уникальных контигов экспрессии имеет значительное сходство с последовательностями Genbank (Таблица 3). Среди них важными кандидатами на гены одомашнивания являются гены, участвующие в водном транспорте, гены аквапоринов.Культурная морковь обычно образует один большой неразветвленный главный корень, тогда как дикая морковь имеет длинный, тонкий и разветвленный корень с развитыми боковыми корнями. В культивируемом корне моркови хранится большое количество воды. Такие значительные изменения в корне одомашненной моркови могут быть связаны с изменениями в регуляции транскрипции генов аквапоринов. Аквапорины — это белки, которые образуют водоразборные каналы, способствующие протеканию воды через мембраны [32]. Большая часть изоформ гена аквапорина преимущественно экспрессируется в корнях, и их активность может регулировать поток воды через корень [32].Было обнаружено, что ген аквапорина тонопласта обычно экспрессируется в культивируемой моркови, но не в дикой моркови (таблица 3), что позволяет предположить, что регуляция транскрипции генов аквапорина подвергалась селекции во время одомашнивания.

Интересным открытием является активированная экспрессия светособирающего комплексного белка генов фотосистемы II (LHC-II) ( Lhcb -like) в культивируемых корнях моркови (Таблица 3).Белки LHC-II представляют собой мембранные белки хлоропластов, кодируемые ядерным мультигенным семейством. Они связывают в основном хлорофилл, поэтому их часто называют белками, связывающими хлорофилл a / b [33–35]. Они играют важную роль в фотосинтезе, особенно в регуляции потока энергии между фотосистемами I и II и контроле рассеивания избыточной энергии при световом стрессе [34, 35]. Белки LHC-II также связывают желтые или оранжевые каротиноиды, в частности лютеин, зеаксантин, виолаксантин, неоксантин и β-каротин [34, 35].Экспрессия генов Lhcb , по-видимому, регулируется светом, а растения, выращенные в темноте, содержат очень небольшое количество мРНК Lhcb [33, 34]. Листья с дефицитом каротиноидов содержат только следовые количества мРНК Lhcb , что указывает на прямую взаимосвязь между биосинтезом каротиноидов и экспрессией гена Lhcb [33]. Считалось, что гены Lhcb заглушены в корнях. Высокая экспрессия генов Lhcb , которую мы обнаружили в культивируемых корнях моркови, но не в корнях дикой моркови, может быть связана с высоким накоплением каротиноидов в первых.Культурная морковь известна высоким содержанием каротиноидов в ее корнях (ксантофиллы для желтого, α- и β-каротин для апельсиновых корней), в то время как дикая морковь содержит только следы каротиноидов (в основном ксантофиллов) в корнях [5]. Активированная экспрессия генов Lhcb может приводить к продукции белков LHC-II, а связывание LHC-II с каротиноидами может стимулировать накопление каротиноидов в культивируемой моркови. Биосинтез каротиноидов и связывание каротиноидов с LHC-II происходит внутри пластид.Таким образом, экспрессия генов Lhcb может быть связана с дифференцировкой пластиды на хромопласт в культивируемых корнях моркови [33, 36]. Также обнаружено, что ген MinD, регулирующий деление пластид, активируется только в культивируемых корнях моркови (таблица 3). Экспрессия гена MinD может способствовать увеличению количества хромопластов, способствовать экспрессии генов Lhcb и стимулировать накопление каротиноидов, как показано Galpaz et al. (2008) в томате [37]. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, какую роль эти гены играют в накоплении каротиноидов в корнях моркови.

Предполагаемые гены белков, связанных с аллергеном, экспрессировались только в корнях дикой моркови (таблица 3). Предполагается, что связанные с аллергеном белки участвуют в защите растений от микробных патогенов и абиотических стрессов, но также могут вызывать аллергические реакции у людей [38]. Подавление таких генов в культивируемой моркови может быть результатом селекции человека на снижение аллергии на культивируемую морковь и / или из-за различных реакций на стрессы.

(PDF) Оптимизация поддержки сообщества в контртеррористических операциях: палки

Oladejo et al.; CJAST, 39 (47): 45-67, 2020; Артикул № CJAST.63852

50

его сила и возможности зависят как от его бюрократической структуры

, так и от оптимального уровня поддержки

, который он получает от своего принимающего сообщества

. Таким образом, анализируя влияние определенных мер

CT на склонность SA к

предотвращению терроризма и борьбе с ним, настоящая статья

отличается от существующих работ тем, что предлагает новую математическую линзу

, через которую можно оценить эффективность

данной статьи. Политика CT.Большое количество

исследований было направлено на количественное понимание

последствий данной меры CT

на поведение террористов и ее

характеристик организационной устойчивости

[3], [34], [35], [3], [34], [35], [ 36], [23-6]. Однако большая часть этих

работ рассматривает один конкретный тактический подход,

, такой как обезглавливание лидера [3], [35], [21,22],

[17] или нацеливание на несколько классов [34], [ 36], [23-

25], [29] через доминирующую военно-наступательную стратегию

психологически обозначили подход «Палки»

.Аналогичным образом, некоторые исследования

предполагают, что комбинация примирительного

(пряник) и принудительного (кнут) подходов может иметь

явное влияние на силу террористов и устойчивость

и, следовательно, на уровень насилия, но такое исследование

только ограниченный и недавний [34],

[37], [23-25].

Однако большая часть оптимизма в отношении эффективности

некоторых мер CT, таких как обезглавливание лидерства

, а также подходов «Палка»

и «пряник», основаны на

теориях, которые анализируют динамическую эволюцию

организаций, а не психологическое значение

мер CT.Например, в

, рассматривая вопрос «как подходы« пряников »

и / или« кнутов »влияют на силу и устойчивость террористов

» Удох и др. [23,24],

утверждают, что « хотя одновременное использование

«Кнута и пряника» может быть дорогостоящим и

проблематичным, тем не менее, он имеет тенденцию стимулировать динамическое развитие организации

до уязвимого значения

в будущем, в то время как

Подход «пряника», хотя и подвержен

неверному толкованию и злоупотреблениям, имеет склонность

пресекать большее количество террористических агентов, чем

в противном случае ».

Другие, такие как Bandyopadhyay и Sandler [38]

, при рассмотрении того, как упреждение и защита

взаимодействуют друг с другом, отметили, что дорогостоящие защитники

(сила), вероятно, будут больше полагаться на упреждение,

в то время как слишком слабое упреждение может

усугубить проблему чрезмерной защиты,

может создать еще более небезопасную среду.

Точно так же ученые, такие как Сандлер и др. [14], отметили

, что «наступательные действия против террористов и их

сторонников, хотя и могут быть эффективны для уменьшения силы террористов

, не кажутся эффективными с точки зрения затрат

, учитывая их эффективность». высокие расходы по сравнению с нынешним масштабом проблемы терроризма

».В

Bier et al [39] автор рассмотрел вариант

, чтобы сделать атаки более дорогостоящими для террористов за счет использования

подходов «кнут» и «пряник»

симметрично — предположение, которое почти

с уверенностью может быть выполнено. нарушаться на практике. В другой разработке

другие исследователи также указали на

некоторые ключевые различия между сдерживанием

терроризма посредством угрозы возмездия и

другими альтернативными стратегиями защиты, такими как

как снижение уязвимости или обеспечение

стимулы для сотрудничества [26], [37], [40], [41].

Одним из аргументов против положительных стимулов

(Морковь) является то, что такая привилегия может подтолкнуть

террористов к продолжению боевых действий или даже стать ловушкой

для привлечения новых террористических групп.

Но в этой статье мы предполагаем, что положительные стимулы

являются условными и, следовательно, предоставляют

только в том случае, если террорист

готов сотрудничать, чтобы сдаться, сложить оружие, осудить терроризм,

и прекратить дальнейшие атаки.И принимающему сообществу

, если они готовы сотрудничать

с агентствами безопасности для спонсирования надежных разведывательных данных

для умного нацеливания на непокорных

террористов, а также для синергии эффективных

легитимации терроризма и его пропаганды

внутри сообщества. Конечно, существует предпосылка

, что государство может предложить положительные стимулы

и обнаружить, что террористы или принимающее сообщество

все еще отказываются сотрудничать, и, следовательно,

дальнейшие атаки все еще происходят.В этом отношении Удох,

и др. [23-25] проводят аналогию с идеей

вероятных угроз (комбинация кнута и пряника

одновременно). Например, государство

может угрожать массированным возмездием, если террорист или принимающее сообщество

отказывается сотрудничать или если после того, как террорист или сообщество

приняло положительные стимулы, будут совершены следующие

атак.

Таким образом, применимость нашей модели ограничена ситуацией

, когда у государства должна быть надежная

угроза возмездия или другого механизма принуждения

(например,

).g., ситуации, в которых возмездие

не является слишком дорогостоящим или контрпродуктивным для целей CT

и т. д.).

Учитывая, что оптимальная поддержка сообщества

является одним из необходимых и достаточных условий

для террористической группы, чтобы поддерживать стабильность в своей численности

и наращивать потенциал устойчивости

после успешной операции CT, исследование

ученых наблюдали что организации с высоким уровнем общественной поддержки

имеют более легкое время

и доступ для приобретения ресурсов, необходимых

для проведения эффективных кампаний [26,37,40,41].

Другие ученые, включая Кресса и Сехтмана

Все пряники и без кнута: тематическое исследование социальных кредитных рейтингов в Сямыне и Фучжоу | Дев Льюис | Коллекция Berkman Klein Center

В 2018 году Сямынь и Фучжоу, два города в провинции Фуцзянь, регионе на побережье на юго-востоке, наиболее известном своими историческими торговыми связями и населением мировой диаспоры, стали одним из немногих городов Китая со своими собственный кредитный рейтинг на уровне города (个人 信用 评分).Это алгоритмически созданные баллы с использованием данных, собранных местным правительством для оценки уровня «выполнения обещаний» гражданами (守信), которые можно использовать в таких местах, как больницы и туристические объекты, или при оплате школьного обучения и при получении книг. Однако заглянув под капот, можно увидеть реальность, далекую от утопической или антиутопической картины.

В апреле в Сямыне была введена система партитуры Байлу (白鹭 分), названная в честь местной птицы Байлу (цапля). Несколько месяцев спустя, в июне, Фучжоу выпустил музыку Moli (茉莉 分), названную в честь его собственного знаменитого цветка жасмина.О китайской системе социального кредитования (SCS) много писали в мировых СМИ, в том числе часто неточные изображения, связывающие отказ некоторых граждан в возможности покупать высокоскоростные поезда и авиабилеты «низким социальным кредитным рейтингом». В действительности система социального кредита, как подчеркивает Шазеда Ахмед, представляет собой широкий политический проект, направленный на то, чтобы побудить людей, бизнес, юридические учреждения и само правительство стать более «заслуживающими доверия» (守信, shouxin) с помощью комплекса мер. Одна из таких мер, система черного / красного списка, ответственная за вышеупомянутую потерю привилегий, вообще не предполагает вычисления числовой оценки.Существует множество других мер, таких как традиционные финансовые кредитные рейтинги Народного банка Китая и интернет-компании, которые создают кредитные продукты, нацеленные на частных лиц и фирмы. Теперь к этому миксу присоединились городские власти в Цзянсу, Чжэцзяне, Шаньдуне и вышеупомянутой провинции Фуцзянь, которые используют личные кредитные рейтинги на уровне города в качестве цифрового инструмента для интеграции данных в управление и предоставление государственных услуг.

Во время двух поездок в Сямынь и Фучжоу весной 2019 года для изучения применения этих оценок этот автор и группа ученых из Йенчина посетили и взяли интервью у сотрудников Исследовательского института инноваций в области больших данных Xiamen Guoxin Credit под руководством Национальный совет по развитию и реформам (NDRC), узловой правительственный орган, ответственный за введение в действие системы социального кредита по всей стране; Информационная группа Сямэня, которая разработала и оперирует партитурой Сямэня Байлу; а также отдел больших данных NDRC в Фучжоу, который разработал и использует шкалу Fuzhou Moli.Мы также посетили сайты по всему городу, которые признали эти оценки, и поговорили с сотрудниками и гражданами, чтобы узнать об их опыте использования оценки.

Оценка 1–1000

Системы Сямэнь и Фучжоу присваивают гражданам оценку от 0 до 1000 с диапазоном от плохой до выдающейся кредитной истории, неоднозначно оформленной как отражение гражданина «соблюдения законов, выполнения обещаний и кредита в повседневной жизни».В Фучжоу граждане получают базовый балл в 500 баллов при регистрации, а остальные 500 баллов получают на основе их личных данных. Оценки являются добровольными, и только граждане с местным хукоу или зарегистрированные постоянные жители с 6,9 миллионами Фучжоу и 4,1 миллионами Сямэня имеют право зарегистрироваться.

Баллы рассчитываются на основе «больших данных», т. Е. Данных, собранных соответствующей городской кредитной платформой (公共 信用 信息 分享 平台), которая объединяет данные о кредитных ресурсах граждан и фирм из различных правительственных министерств, государственных органов и государственных предприятий города. .Например, платформа Fuzhou собирает данные более чем от 630 таких организаций. Данные в целом подразделяются на 4 типа, как указано в положениях об управлении кредитной платформой каждого города:
1. базовых данных : образование, статус занятости, род занятий, статус в браке, профессиональная квалификация,
2. положительный кредит : правительство награжденные почестями, отчисления на общественное благосостояние,
3. извещений : просроченные ссуды, коммунальные платежи (вода, электричество и т. д.),
4. плохой кредит : правонарушения (гражданские, административные, уголовные).

То, что составляет «положительную оценку», является наиболее субъективным, и каждая отрасль или организация сами решают, какие критерии будут уместными.

Это также означает, что в этих двух городах на оценки людей никак не влияют данные из частного сектора. Так, например, покупки людей в Интернете или публикации в социальных сетях не влияют на оценку. Некоторые из ключевых областей, которые могут повысить баллы по непогашенной кредитной истории, включают: своевременный взнос гражданина в городской фонд социального обеспечения или страхования; такие виды деятельности, как волонтерство, сдача крови, пользование общественным транспортом, сортировка мусора; работа в областях, представляющих общественный интерес, например, учителя или врачи.Используя этот набор общедоступных данных, города разработали модель для создания оценок.

Оценки рассчитываются с использованием моделей, мало чем отличающихся от существующих моделей кредитного скоринга, которые используются во всем мире. Фактически, Сямынь использует модель оценки FICO — используемую в Соединенных Штатах основными рейтинговыми агентствами для оценки финансовой кредитоспособности, но с другим набором переменных. Фучжоу использует несколько иную модель с шестью переменными, обе представлены на рисунке выше.

Существует обширная литература о кредитных рейтингах, а также об отсутствии прозрачности и трудностей для людей при тщательном изучении как скоринга, так и лежащих в основе, иногда функции системы или технологии, или того и другого, как описано в книге юриста Фрэнка Паскуале «Черный ящик». Общество. И Фучжоу, и Сямынь здесь плохо набирают очки. Их модели страдают от очень неоднозначных терминов и описаний. Например, «сила занятости» в модели оценки Моли описывается как измерение того, насколько человек «трудолюбив / добросовестен и скрупулезен» (爱岗 敬业).Выполнение обещаний в Сямыне описывается как «поведение, которое заботится о других и приносит возвращение обществу». Некоторые из них более понятны, например, в «экономической способности», которая описывается как «задержка платежа в общий резервный фонд, мошенничество / мошенничество с фондом здравоохранения, общим резервным фондом, заработной платой, хищением». Количественная оценка социального поведения лежит в основе системы, и некоторые эксперты, с которыми мы консультировались, отметили, что алгоритмы далеки от зрелости и апробации. Более того, поскольку данные ограничены государственным сектором, а это означает, что доступные наборы данных ограничены по глубине и разнообразию, более того, миллионы жителей, работающих в частном секторе, не будут представлены в той же степени.

Ни одна из этих моделей не использует технологии на основе машинного обучения, такие как прогнозирующая оценка. Поэтому конкретный вопрос о принятии решений по «черному ящику» ИИ — весьма спорный вопрос, связанный с применением ИИ в нескольких отраслях, — не применим. Оба правительства заявляют, что работают над внедрением машинного обучения (ML), и считают Sesame Credit от Alipay, который использует ML в своей скоринговой модели, в качестве отраслевого эталона, которому они стремятся подражать. При этом это не означает, что эти оценки сами по себе не являются черными ящиками, за исключением переменных и кратких описаний, доступных в приложениях, нет дополнительных подробностей или объяснений.Должностные лица указали на службы поддержки клиентов, на которые они могли бы обратиться в случае проблем с данными.

Оба города используют совершенно разные пользовательские интерфейсы для выставления оценок. В Фучжоу жители получают доступ к своим баллам Moli через приложение e-Fuzhou, многоцелевое приложение для оказания электронных государственных услуг, в котором жители могут получить доступ к целому ряду услуг, от получения водительских прав до использования городского метро. В Сямыне доступ к счету осуществляется через специальный публичный аккаунт Bailu Score в WeChat. Пока еще рано, но данные показывают, что система Фучжоу добилась большего успеха с точки зрения пользователей и вовлеченности.

Согласно предоставленным нами данным, в Фучжоу 1,7 миллиона зарегистрированных пользователей системы Moli (примерно 21% населения города), а в Сямыне — всего 210 059 человек (примерно 5% населения города).

Граждане в регионе «хорошая кредитоспособность» (600–650 и выше), что примерно соответствует среднему баллу на данный момент, могут получить ряд преимуществ, которые можно разделить на три категории: без депозита, доступ со скидкой, приоритетный доступ к услугам.

В Фучжоу более 64% зарегистрированных пользователей использовали свои баллы хотя бы один раз, чтобы воспользоваться преимуществом.В Сямыне это число немного ниже и составляет 53%, включая 55 562 человека, которые бесплатно взяли книги в публичной библиотеке. В Сямыне популярно брать книги в публичную библиотеку, и, по данным библиотеки Jiming, число читателей, которые берут книги, выросло на 370% с момента введения оценки. В Фучжоу управление государственных услуг района Гулоу предлагает гражданам с оценкой выше 683 доступ к трем услугам: приоритетная очередь ожидания, административная помощь и экспресс-обработка.По словам менеджера кредитного офиса в офисе, при раскрытии пакета квитанций людей, которые использовали свой счет moli на прошлой неделе, экспресс-линия Moli часто занимает половину времени ожидания по сравнению с обычной линией, добавляя, что, поскольку они начали предлагать эту услугу в 2018 году, их работу стало труднее выполнять с дополнительными обязанностями.

Как горожане теряют баллы? и что происходит с теми, у кого низкие баллы?

Короче говоря, граждане могут терять баллы, но не получают прямого штрафа за низкий балл.

Есть ряд вещей, которые граждане могут сделать, чтобы потерять баллы, и все они связаны с нарушением закона. В документе, опубликованном NDRC Фучжоу в ноябре 2018 года, перечислено около 50 таких преступлений от 16 министерств, которые варьируются от незначительных (потеря 5–10 баллов), умеренных (15–20 баллов), серьезных (30–50) и крайних (100 баллов). –150). Три министерства с наибольшим количеством предполагаемых правонарушений — это Дорожная полиция, Общий резервный фонд и Комитет городского управления. Дорожная полиция и Общий резервный фонд также имеют наиболее серьезные правонарушения со средним вычетом баллов 62 и 70 соответственно за нарушение.У человека будет зафиксирована оценка Moli только после того, как соответствующие данные об их правонарушении поступят на публичную платформу кредитных данных через государственный орган, от которого они официально обвиняются.

Сочетание стимулов и сдерживающих факторов, также называемых пряником и кнутом, имеет решающее значение для любой системы, подобной этой, которая стремится привнести геймификацию в управление. Морковь в этом случае приобретает дополнительную важность, поскольку отказ в доступе к моркови становится единственным наказанием, когда нет кнута для граждан с низкими оценками.Например, в любом городе гражданин столкнется с одинаковыми правовыми санкциями, связанными с его обвинением, с той лишь разницей, что теперь льготы, разблокированные высокими баллами, не рассматриваются. Официальные лица, с которыми мы говорили, подчеркнули, что нет никаких планов иметь какие-либо прямые наказания или штрафы за низкий балл, сославшись на отсутствие правовой поддержки.

В нынешней итерации оценки больше похожи на правительственную версию схемы лояльности — все граждане получают доступ к базовой услуге, однако некоторые могут выбрать дополнительные льготы для удобства и комфорта.Исходные данные свидетельствуют об очень низком уровне осведомленности об оценке в обоих городах. Данные поиска из Baidu Zhishu ( см. График выше) для терминов «白鹭 分» и «茉莉 分» в период с февраля по май 2019 г. показали в среднем около 120 поисков в неделю для оценки Moli, а оценка Bailu еще меньше — 50. Архивирование Вся история публикаций на Sina Weibo (до мая 2019 года) с использованием программы очистки данных на основе Python, в которой упоминаются оба термина, показывает всего 53 сообщения, в которых упоминается оценка Moli, и только 26, в которых упоминается оценка bailu.Большинство из них были опубликованы в аккаунтах местных органов власти и на медиа-платформах, которые часто публиковали одни и те же новостные статьи, которые переиздавались на различных платформах. Отдельные пользователи оставили лишь несколько сообщений, комментирующих счет.

Анекдотические свидетельства посещений города отражают это. Несколько жителей Фучжоу, с которыми мы говорили, заявили, что они сделали это только потому, что у них было приложение eFuzhou, которое они использовали ежедневно, чтобы ездить в метро, ​​но они очень мало знали об использовании счета Moli — несмотря на то, что те, у кого был счет 686 и выше получают скидку 20% на каждую поездку в метро.В Сямэне, за пределами библиотеки, мы не встретили никого, кто хотя бы знал о партитуре. По городу не было ни рекламы, ни государственной пропаганды. Отвечая на вопрос об этом, официальные лица в обоих городах подчеркнули стратегию молвы, а не согласованные нисходящие пропагандистские усилия, которые, как правило, сопровождают основные политические усилия, что еще больше отражает экспериментальный характер инициативы на ранней стадии.

Введение этих оценок на уровне города городскими властями знаменует собой вхождение правительства в бизнес по подсчету граждан, однако реализация на данный момент показывает очень простую попытку с многочисленными пробелами и вопросительными знаками, но далекую от картины западных СМИ. всеобъемлющая оценка, обеспечиваемая массовым наблюдением.

Как пишет ученый-правовед Синь Дай в своей основополагающей статье «Государство репутации: проект социального кредитования Китая», SCS можно рассматривать через ряд линз, включая интересы развития, бюрократические интересы, интересы частного бизнеса и авторитарные интересы. Система Моли и Байлу, похоже, вписывается в рамки всех пяти, но в разной степени.

Он хорошо вписывается в развитие Китая и его бюрократические интересы в поиске техноцентрических решений для модернизации его управленческих возможностей и, в частности, решения проблемы обеспечения соблюдения законов.SCS, безусловно, вынудил городские власти провести модернизацию своей инфраструктуры ИКТ и лучше использовать цифровые инструменты, включая аутсорсинг в интересах растущего числа ИТ-компаний, выигравших государственные тендеры. Установка государственных кредитных платформ позволила базовый уровень обмена данными между министерствами, преодолев давнее препятствие «остров данных». Он устанавливает начальную инфраструктуру для более обширной централизации данных в правительстве для будущего управления на основе данных.Естественно, это также укрепляет власть правительства и создает новый инструмент для лучшего отслеживания поведения граждан и обеспечения соблюдения существующих законов, некоторые из которых по своей природе являются авторитарными. Как писал Джереми Даум, редактор China Law Translate, проблема заключается не столько в самой системе, сколько в порой плохих законах, которые она пытается лучше соблюдать. Более того, обмен данными очень сильно отстает от сложного сбора данных в нескольких других странах, и Китай пытается наверстать упущенное.

Есть много вопросов о будущем направлении и жизнеспособности проекта. Во-первых, технология, лежащая в основе этого, все еще не проверена. Не существует успешных подходов к количественной оценке социального поведения с помощью алгоритмов, например, кредитные рейтинги в США, не без проблем, носят исключительно финансовый характер. В Китае также самой успешной кредитной заявкой на данный момент является Sesame Credit от финтех-компании Ant Financial, использующей свой обширный ресурс финансовых данных потребителей и фирм.При отсутствии данных из частного сектора, к которым можно было бы обратиться, где создается большое количество цифрового следа граждан, еще предстоит увидеть, насколько успешными модели, построенные городскими властями, могут быть показателем « надежности » отдельных лиц, и будет ли более широкое распространение. построенная вокруг этого система вознаграждений приводит к тому, что граждане становятся более законопослушными во всех смыслах. Как рассказал на конференции в Пекине представитель компании, которая создает приложения для кредитного скоринга в Гуйчжоу, новых алгоритмов и недостаточно полезных наборов данных нет.Дальнейшие количественные исследования верховенства закона, сравнивающие Фучжоу и Сямэнь с другими городами без баллов, были бы полезным исследованием, чтобы оценить, стоит ли того затраты на внедрение.

До сих пор система была разработана на основе сочетания региональных административных правил и положений, дальнейшее развитие системы зависит от того, как центральное правительство решает сложные вопросы, такие как определение того, что такое «социальный кредит» или «надежность» в юридическом смысле. Развивается, но только зарождается общественный дискурс о том, что значит быть «заслуживающим доверия» и насколько справедлива, необходима или полезна такая система.С точки зрения гражданина, отсутствие прозрачности при выставлении оценок и процессах исправления или обновления данных, вероятно, являются наиболее непосредственными областями для беспокойства.

Другие проблемы включают защиту интересов граждан, защиту данных, юридическую ответственность, не говоря уже о таких острых вопросах, как конфиденциальность и этика. На решение этой проблемы уйдет несколько лет, и уж точно не к 2020 году, последнему году документа планирования Государственного совета на 2014 год. В то время как создание системы социального кредита продолжает набирать обороты, использование балльных систем для граждан все еще находится на ранней экспериментальной стадии, аналогичные усилия были опробованы и провалились, как в знаменитом примере Суйнинга в провинции Цзянсу в 2010 г.В то время как другие города следуют этому примеру, включая Пекин, который, по слухам, тоже имеет свой собственный рейтинг, есть много доказательств, если эти пилоты будут расширяться и дальше.

Дев Льюис, научный сотрудник Digital Asia Hub и стипендиат Йенчинга в Пекинском университете при участии Уэсли Харфилда, Харела Шоловица, Хосе Пабло Себальоса, Гао Цзыхао (стипендиаты Йенчинга, Пекинский университет)

Digital Asia Hub независимый некоммерческий исследовательский центр Интернета и общества, базирующийся в Гонконге.Созданный Центром Беркмана Кляйна по Интернету и обществу при Гарвардском университете и разнообразной группой партнеров из академических кругов, гражданского общества и частного сектора, Центр обеспечивает беспристрастную открытую платформу для сотрудничества для исследований, обмена знаниями и наращивания потенциала. по вопросам Интернета и общества с упором на цифровую Азию.

Разработка и использование кредитных рейтингов и технологий в системе социального кредитования — тема предстоящего подкаста Digital Asia Hub, в котором будут обсуждаться вопросы со специалистами-практиками, участвующими в разработке системы.