Foto: Shutterstock

Nový pohled na sladidla: Tagatóza jako zdravější alternativa

Autor původního článku: redakce

Trápí vás, že si nemůžete dopřát sladké bez pocitu viny? Vědci z Tufts University přicházejí s řešením, které by mohlo změnit váš pohled na sladidla. Vyvinuli totiž způsob, jak z běžné glukózy vyrobit vzácný cukr zvaný tagatóza, který chutná téměř stejně jako stolní cukr, ale s mnohem menšími nevýhodami.

Co je tagatóza a odkud pochází?

Tagatóza je přirozeně se vyskytující cukr, ale vyskytuje se pouze ve velmi malých množstvích ve srovnání s běžnými cukry jako glukóza, fruktóza a sacharóza. Nachází se v mléce a dalších mléčných produktech, když se laktóza rozkládá při teple nebo enzymatické aktivitě, včetně výroby jogurtu, sýra a kefíru. Malé množství tagatózy se také nachází v ovoci jako jablka, ananasy a pomeranče. Vzhledem k této vzácnosti se tagatóza obvykle vyrábí průmyslově, spíše než aby byla přímo extrahována z potravin.

Inženýrství bakterií pro výrobu vzácného cukru

„Existují zavedené procesy pro výrobu tagatózy, ale jsou neefektivní a drahé,“ říká Nik Nair, docent chemického a biologického inženýrství na Tufts University. Aby tento problém vyřešil, výzkumný tým vyvinul novou výrobní strategii pomocí geneticky upravených bakterií. „Vyvinuli jsme způsob, jak vyrábět tagatózu tím, že jsme bakterie Escherichia coli upravili tak, aby fungovaly jako malé továrny, vybavené správnými enzymy pro zpracování velkého množství glukózy na tagatózu. To je mnohem ekonomičtější než náš předchozí přístup, který používal méně dostupnou a dražší galaktózu k výrobě tagatózy.“

Bakterie byly modifikovány tak, aby obsahovaly nově identifikovaný enzym ze slizové plísně nazývaný galaktóza-1-fosfát-selektivní fosfatáza (Gal1P). Tento enzym umožňuje bakteriím generovat galaktózu přímo z glukózy. Další enzym produkovaný bakteriemi, známý jako arabinóza isomeráza, pak přeměňuje galaktózu na tagatózu. Pomocí této metody mohou upravené bakterie přeměnit glukózu na tagatózu s výtěžností až 95 %. To představuje významné zlepšení oproti tradičním výrobním technikám, které obvykle dosahují výtěžnosti v rozmezí 40 až 77 %.

Sladkost, bezpečnost a méně kalorií

Tagatóza poskytuje asi 92 % sladkosti sacharózy – stolního cukru – zatímco obsahuje přibližně o 60 % méně kalorií. Byla klasifikována FDA jako „obecně považována za bezpečnou“, což znamená, že může být použita v potravinářských produktech pro spotřebitele. Tato klasifikace je sdílena s běžnými přísadami, jako je sůl, ocet a jedlá soda.

Jedním z důvodů, proč může být tagatóza prospěšná pro lidi s diabetem, je způsob, jakým ji tělo zpracovává. Pouze část cukru je absorbována v tenkém střevě, zatímco velká část je fermentována střevními bakteriemi v tlustém střevě. Výsledkem je, že tagatóza má mnohem menší vliv na hladinu glukózy v krvi a inzulínu než běžný cukr. Klinické studie ukázaly pouze minimální zvýšení plazmatické glukózy nebo inzulínu po konzumaci.

Tagatóza může také podporovat ústní zdraví. Na rozdíl od sacharózy, která živí bakterie způsobující zubní kaz, se zdá, že tagatóza omezuje růst některých z těchto škodlivých mikrobů. Výzkum také naznačuje, že může mít probiotické účinky, které podporují zdravější bakterie jak v ústech, tak ve střevě.

Cukr, který se chová jako cukr

Protože má nízký obsah kalorií a je špatně absorbován tělem, tagatóza dobře funguje jako „objemové sladidlo“. To znamená, že může nahradit cukr nejen pro sladkost, ale také pro fyzikální vlastnosti, které cukr poskytuje při vaření a pečení. Vysoce intenzivní sladidla tento efekt replikovat nemohou. Tagatóza se při zahřívání hnědne jako stolní cukr a chuťové testy ukazují, že se velmi blíží chuti a pocitu v ústech běžného cukru.

Proč je tento objev důležitý

„Klíčovou inovací v biosyntéze tagatózy bylo nalezení enzymu Gal1P ze slizové plísně a jeho vložení do našich produkčních bakterií,“ řekl Nair. „To nám umožnilo obrátit přirozenou biologickou dráhu, která metabolizuje galaktózu na glukózu, a místo toho generovat galaktózu z glukózy dodávané jako surovina. Tagatóza a potenciálně další vzácné cukry mohou být od tohoto bodu syntetizovány.“ Výzkumníci tvrdí, že tento přístup by mohl otevřít dveře k efektivnější výrobě dalších vzácných cukrů, což by mohlo potenciálně přetvořit způsob, jakým jsou sladidla vyráběna a používána v budoucnosti.