Изкуствените подсладители би трябвало да правят сладките храни и напитки по-здравословни, но днес някои от най-популярните заместители с нулево съдържание на калории пораждат нови опасения.
Една перспективна естествена алтернатива един ден може да бъде произведена в много по-голям мащаб, използвайки ензими от слузеста плесен.
Естествената захар се нарича тагатоза и не само е с 92% по-сладка от захарозата (или трапезната захар), но и съдържа само около една трета от калориите.
Особено вълнуващото е, че не повишава нивата на инсулин, както захарозата или изкуствените подсладители с висока интензивност, което го прави потенциално привлекателен вариант за хора с диабет или проблеми с кръвната захар.
Изследователи от университета Тафтс, в партньорство с биотехнологичните компании Manus Bio (САЩ) и Kcat Enzymatic (Индия), проведоха проучване с доказателство за принципа, за да покажат, че тагатозата може да се произвежда устойчиво и ефективно – предизвикателство, което досега е възпрепятствало пазара.
Тагатозата е рядък естествен подсладител, който се среща само в малки количества в някои млечни продукти и плодове. Тя предлага потенциално по-здравословна алтернатива на захарозата, както и на изкуствените подсладители, които могат да предизвикат силни скокове в нивата на инсулина.
Една от ключовите причини тагатозата да няма същия ефект е, че голяма част от нея изглежда ферментира в дебелото черво. Тя се абсорбира в кръвния поток само частично през тънките черва.
В червата рядката захар се метаболизира по подобен начин на плодовата захар, фруктозата – което означава, че хората с непоносимост към фруктоза може да искат да я избягват – но тагатозата е общопризната като безопасна за консумация от Американската агенция по храните и лекарствата (FDA) и Световната здравна организация (СЗО).
Тагатозата също се счита за „щадяща зъбите“ и дори може да има пребиотични ползи за оралния микробиом. За разлика от захарозата, която храни определени бактерии в устата, допринасящи за кариеса , първоначалните изследвания показват, че тагатозата ограничава растежа на вредните орални микроби.
Друго голямо предимство е, че тагатозата може да се влага в храни, за разлика от много други заместители на подсладители с висока интензивност.
Потенциалът е налице, но досега пазарът на тагатоза е ограничен от ограниченото производство.
„Има установени процеси за производство на тагатоза, но те са неефективни и скъпи“, обяснява биологичният инженер Ник Наир от Tufts. „Разработихме начин за производство на тагатоза, като проектирахме бактерията Escherichia coli да работи като малки фабрики, заредени с правилните ензими за преработка на големи количества глюкоза в тагатоза“.
По-конкретно, изследователите вмъкнали в тези бактерии новооткрит ензим от слузеста плесен, наречен галактозо-1-фосфат-селективна фосфатаза (Gal1P). Този ензим превръща глюкозата в галактоза, а този продукт след това се превръща в тагатоза от втори ензим.
Използвайки тази нова последователност, Наир и колегите му са показали, че добивите от тагатоза могат да достигнат до 95%, което е много по-добре от приблизително 40 до 77%, постижими в момента.
„Ключовата иновация в биосинтеза на тагатоза беше откриването на ензима Gal1P на слузестата плесен и вграждането му в нашите производствени бактерии“, казва Наир. „Това ни позволи да обърнем естествен биологичен път, който метаболизира галактозата до глюкоза, и вместо това да генерираме галактоза от глюкоза, доставена като суровина. Тагатоза и потенциално други редки захари могат да бъдат синтезирани от този момент“.
Екипът все още трябва да оптимизира допълнително производствената си линия за тагатоза, но се надява, че стратегията им ще осигури полезна рамка за бъдещо производство на рядка захар.
Според някои оценки, пазарът на тагатоза се очаква да достигне стойност от 250 милиона щатски долара до 2032 г.
