Више од једног века научници и прехрамбене компаније траже начине да понове укус шећера без његових здравствених недостатака. Од раних заслађивача попут сахарина из 19. века до модерних алтернатива као што су стевија и монашко воће, циљ је остао исти. Изазов је био пронаћи нешто што даје познати укус шећера уз избегавање вишка калорија, каријеса и повећаног ризика од гојазности, инсулинске резистенције и дијабетеса.
Нова студија објављена у Целл Репортс Пхисицал Сциенце сугерише да су истраживачи можда ближи том циљу. Научници са Универзитета Тафтс развили су биосинтетски метод за производњу тагатозе, природног, али изузетно ретког шећера. Тагатоза блиско опонаша укус столног шећера и може понудити начин да уживате у слаткоћи са мање негативних ефеката на здравље. Истраживачи кажу да то може чак пружити додатне предности.
Шта је тагатоза и одакле долази
Тагатоза постоји природно, али само у веома малим количинама у поређењу са уобичајеним шећерима као што су глукоза, фруктоза и сахароза. Појављује се у млеку и другим млечним производима када се лактоза разграђује под топлотом или ензимском активношћу, укључујући и током производње јогурта, сира и кефира.
Мале количине тагатозе су такође присутне у воћу као што су јабуке, ананас и поморанџе. Међутим, он обично чини мање од 0,2% шећера који се налази у овим природним изворима. Због ове оскудице, тагатоза се обично производи производњом, а не екстрахује директно из хране.
Инжењерске бактерије за прављење ретког шећера
„Постоје успостављени процеси за производњу тагатозе, али они су неефикасни и скупи“, рекао је Ник Наир, ванредни професор хемијског и биолошког инжењерства у Туфтсу.
Да би решио овај проблем, истраживачки тим је развио нову стратегију производње користећи генетски модификоване бактерије. „Развили смо начин производње тагатозе тако што смо конструисали бактерије Есцхерицхиа цоли да раде као мале фабрике, напуњене правим ензимима за прераду великих количина глукозе у тагатозу. Ово је много економски изводљивије од нашег претходног приступа, који је користио мање богату и скупу галактозу за производњу тагатозе.“
Бактерије су модификоване тако да укључују новоидентификовани ензим из слузаве буђи назван галактоза-1-фосфат-селективна фосфатаза (Гал1П). Овај ензим омогућава бактеријама да генеришу галактозу директно из глукозе. Други ензим који производи бактерија, познат као арабиноза изомераза, затим претвара галактозу у тагатозу.
Користећи ову методу, пројектоване бактерије могу да претворе глукозу у тагатозу са приносом од чак 95%. Ово представља велико побољшање у односу на традиционалне технике производње, које обично постижу приносе у распону од 40 до 77%. Већа ефикасност такође чини процес знатно исплативијим.
Слаткоћа, сигурност и мање калорија
Тагатоза даје око 92% слаткоће сахарозе – стоног шећера – док садржи отприлике 60% мање калорија. ФДА га је класификовала као „општепризнатог као безбедног“, што значи да се може користити у прехрамбеним производима широке потрошње. Ову ознаку деле свакодневни састојци као што су со, сирће и сода бикарбона.
Један од разлога зашто тагатоза може бити корисна за људе са дијабетесом је начин на који је тело обрађује. Само део шећера се апсорбује у танком цреву, док се већи део ферментише цревним бактеријама у дебелом цреву. Као резултат тога, тагатоза има много мањи ефекат на ниво глукозе у крви и инсулина од конвенционалног шећера. Клиничке студије су показале само минимално повећање глукозе у плазми или инсулина након конзумирања.
Тагатоза такође може подржати орално здравље. За разлику од сахарозе, која храни бактерије које изазивају каријес, чини се да тагатоза ограничава раст неких од тих штетних микроба. Истраживања такође сугеришу да може имати пробиотичке ефекте који промовишу здравије бактерије и у устима и у цревима.
Шећер који се кува као шећер
Пошто има мало калорија и тело се слабо апсорбује, тагатоза добро функционише као „заслађивач у великим количинама“. То значи да може заменити шећер не само због слаткоће, већ и због физичких својстава која шећер пружа у кувању и печењу. Заслађивачи високог интензитета не могу поновити овај ефекат. Тагатоза смеђи као стони шећер када се загреје, а тестови укуса показују да се у великој мери поклапа са укусом и осећајем у устима конвенционалног шећера.
Зашто је ово откриће важно
„Кључна иновација у биосинтези тагатозе била је у проналажењу ензима Гал1П слузавог калупа и његовом спајању у наше производне бактерије“, рекао је Наир. „То нам је омогућило да преокренемо природни биолошки пут који метаболише галактозу у глукозу и уместо тога генерише галактозу из глукозе која се испоручује као сировина. Тагатоза и потенцијално други ретки шећери могу се синтетизовати од те тачке.“
Истраживачи кажу да би овај приступ могао отворити врата ефикаснијој производњи других ретких шећера, потенцијално преобликујући начин на који се заслађивачи праве и користе у будућности.
