Για πάνω από 100 χρόνια, ερευνητές και επιχειρήσεις τροφίμων προσπαθούν να αναπαράγουν τη γλυκιά γεύση της ζάχαρης, περιορίζοντας παράλληλα τις επιπτώσεις της στην υγεία. Από τη ζαχαρίνη, ένα από τα πρώτα γλυκαντικά του 19ου αιώνα, μέχρι νεότερες επιλογές όπως η στέβια και το φρούτο του μοναχού, η επιδίωξη δεν έχει αλλάξει.
Το ζητούμενο είναι ένα προϊόν με τη γνώριμη γεύση της ζάχαρης, αλλά χωρίς τις πολλές θερμίδες, την τερηδόνα και τον αυξημένο κίνδυνο παχυσαρκίας, ινσουλινοαντίστασης και διαβήτη.
Νέα έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports Physical Science, υποδεικνύει ότι ο στόχος αυτός ίσως είναι πλέον πιο κοντά. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Tufts δημιούργησαν μια βιοσυνθετική τεχνική για την παραγωγή ταγατόζης, ενός φυσικού σακχάρου που συναντάται σπάνια.
Η ταγατόζη έχει γεύση που προσεγγίζει πολύ εκείνη της επιτραπέζιας ζάχαρης και ενδέχεται να επιτρέπει την απόλαυση της γλυκύτητας με λιγότερες δυσμενείς συνέπειες για την υγεία. Κατά τους ερευνητές, μπορεί να συνοδεύεται και από επιπλέον οφέλη.
Ταυτότητα και φυσικές πηγές της ταγατόζης
Αν και απαντά στη φύση, η ταγατόζη υπάρχει σε πολύ μικρότερες ποσότητες από τα συνηθισμένα σάκχαρα, όπως η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η σακχαρόζη. Μπορεί να σχηματιστεί στο γάλα και σε άλλα γαλακτοκομικά, όταν η λακτόζη διασπάται εξαιτίας της θερμότητας ή ενζύμων, όπως συμβαίνει κατά την παραγωγή γιαουρτιού, τυριού και κεφίρ.
Τα μήλα, οι ανανάδες και τα πορτοκάλια περιέχουν επίσης μικρές ποσότητες ταγατόζης. Στις συγκεκριμένες φυσικές πηγές, όμως, αντιστοιχεί συνήθως σε ποσοστό κάτω από 0,2% των σακχάρων. Επειδή είναι τόσο σπάνια, η ταγατόζη παρασκευάζεται κατά κανόνα με βιομηχανικές μεθόδους και δεν απομονώνεται κατευθείαν από τα τρόφιμα.
Επεξεργασία βακτηρίων για τη δημιουργία σπάνιου σακχάρου
«Υπάρχουν καθιερωμένες διαδικασίες για την παραγωγή ταγατόζης, αλλά είναι αναποτελεσματικές και δαπανηρές», δήλωσε ο Nik Nair, αναπληρωτής καθηγητής χημικής και βιολογικής μηχανικής στο Tufts.
Για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια νέα στρατηγική παραγωγής με γενετικά τροποποιημένα βακτήρια. «Αναπτύξαμε έναν τρόπο παραγωγής ταγατόζης τροποποιώντας τα βακτήρια Escherichia coli ώστε να λειτουργούν ως μικροσκοπικά εργοστάσια, φορτωμένα με τα κατάλληλα ένζυμα για να μετατρέπουν άφθονες ποσότητες γλυκόζης σε ταγατόζη. Αυτό είναι πολύ πιο οικονομικά εφικτό από την προηγούμενη προσέγγισή μας, η οποία χρησιμοποιούσε λιγότερο άφθονη και ακριβή γαλακτόζη για την παραγωγή ταγατόζης».
Στα βακτήρια προστέθηκε ένα ένζυμο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα σε μύκητες: η γαλακτόζη-1-φωσφορική-επιλεκτική φωσφατάση (Gal1P). Χάρη σε αυτό, τα βακτήρια παράγουν γαλακτόζη απευθείας από γλυκόζη. Στη συνέχεια, η αραβινόζη ισομεράση, ένα ακόμη ένζυμο που παράγουν, μετατρέπει τη γαλακτόζη σε ταγατόζη.
Με τη συγκεκριμένη τεχνική, τα γενετικά τροποποιημένα βακτήρια μετατρέπουν τη γλυκόζη σε ταγατόζη με απόδοση έως 95%. Το ποσοστό αυτό υπερβαίνει αισθητά εκείνο των παραδοσιακών μεθόδων, που κυμαίνεται συνήθως από 40% έως 77%, ενώ η αυξημένη απόδοση κάνει τη διαδικασία και πολύ πιο οικονομική.
Η γεύση, η ασφάλεια και οι λιγότερες θερμίδες της ταγατόζης
Σε σύγκριση με τη σακχαρόζη, δηλαδή την επιτραπέζια ζάχαρη, η ταγατόζη προσφέρει περίπου το 92% της γλυκύτητας και έχει περίπου 60% λιγότερες θερμίδες. Ο FDA την έχει κατατάξει ως «γενικά αναγνωρισμένη ως ασφαλής», χαρακτηρισμός που επιτρέπει τη χρήση της σε τρόφιμα για καταναλωτές. Το ίδιο καθεστώς ισχύει για κοινά συστατικά όπως το αλάτι, το ξύδι και η σόδα.
Η επίδραση που έχει η ταγατόζη στον οργανισμό αποτελεί έναν από τους λόγους για τους οποίους μπορεί να είναι χρήσιμη για άτομα με διαβήτη. Το λεπτό έντερο απορροφά μόνο μέρος της, ενώ τα βακτήρια του εντέρου ζυμώνουν το μεγαλύτερο ποσοστό στο κόλον. Έτσι, σε σχέση με την κοινή ζάχαρη, η ταγατόζη επηρεάζει πολύ λιγότερο τα επίπεδα γλυκόζης και ινσουλίνης στο αίμα. Κλινικές μελέτες έχουν καταγράψει μετά την κατανάλωσή της μόνο ελάχιστη αύξηση της γλυκόζης ή της ινσουλίνης στο πλάσμα.
Η ταγατόζη ενδέχεται να ωφελεί και τη στοματική υγεία. Ενώ η σακχαρόζη τρέφει τα βακτήρια που συνδέονται με την τερηδόνα, η ταγατόζη φαίνεται να περιορίζει την ανάπτυξη ορισμένων επιβλαβών μικροβίων. Επιπλέον, έρευνες δείχνουν πιθανές προβιοτικές δράσεις, που ευνοούν την ανάπτυξη πιο υγιών βακτηρίων στο στόμα και στο έντερο.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως η ζάχαρη
Με λίγες θερμίδες και περιορισμένη απορρόφηση από τον οργανισμό, η ταγατόζη μπορεί να λειτουργήσει ως «γλυκαντικό όγκου». Αυτό σημαίνει ότι έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει τη ζάχαρη τόσο ως προς τη γλυκύτητα όσο και ως προς τις φυσικές ιδιότητες που προσφέρει στο μαγείρεμα και το ψήσιμο — κάτι που δεν μπορούν να αναπαράγουν τα γλυκαντικά υψηλής έντασης. Όταν θερμαίνεται, η ταγατόζη καφεδίζει όπως η επιτραπέζια ζάχαρη, ενώ στις δοκιμές γεύσης πλησιάζει σημαντικά τη συμβατική ζάχαρη τόσο στη γεύση όσο και στην αίσθηση στο στόμα.
Η σημασία της ανακάλυψης
«Η βασική καινοτομία στη βιοσύνθεση της ταγατόζης ήταν η ανακάλυψη του ενζύμου Gal1P του μύκητα και η ένθεσή του στα βακτήρια παραγωγής μας», δήλωσε ο Nair. «Αυτό μας επέτρεψε να αντιστρέψουμε μια φυσική βιολογική οδό που μεταβολίζει τη γαλακτόζη σε γλυκόζη και, αντίθετα, να παράγουμε γαλακτόζη από τη γλυκόζη που παρέχεται ως πρώτη ύλη. Η ταγατόζη και ενδεχομένως άλλα σπάνια σάκχαρα μπορούν να συντεθούν από αυτό το σημείο».
Κατά τους ερευνητές, η μέθοδος αυτή ενδέχεται να διευκολύνει την αποδοτικότερη παραγωγή και άλλων σπάνιων σακχάρων. Θα μπορούσε, επίσης, να μεταβάλει στο μέλλον τον τρόπο παραγωγής και χρήσης των γλυκαντικών.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/diatrofi/nea-zachari-echei-tin-idia-geysi-me-tin-pragmatiki-choris-ta-synithi-meionektimata/16956
