Ταγατόζη, η γλυκειά: Έφτιαξαν στο εργαστήριο υποκατάστατο της ζάχαρης με την ίδια γεύση, λιγότερο βλαβερό και πιο φτηνό – Αντέγραψαν τη φύση [video]

Οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν νέο τρόπο για να παρασκευάσουν μια σπάνια ζάχαρη, την ταγατόζη που έχει σχεδόν ίδια γεύση με την επιτραπέζια ζάχαρη, αλλά πολύ λιγότερα μειονεκτήματα για την υγεία.

Το αποτέλεσμα είναι ένα γλυκαντικό με λιγότερες θερμίδες, ελάχιστη επίδραση στο σάκχαρο του αίματος και πιθανά οφέλη για την υγεία του στόματος και του εντέρου. Θα μπορούσε να προσφέρει μια εδώ και καιρό αναζητούμενη εναλλακτική λύση στην παραδοσιακή ζάχαρη.

Για γενιές, επιστήμονες και εταιρείες τροφίμων προσπαθούν να αναδημιουργήσουν τη γεύση της ζάχαρης χωρίς τα προβλήματα υγείας που τη συνοδεύουν. Από τη σακχαρίνη τον 19ο αιώνα έως τις νεότερες εναλλακτικές λύσεις όπως η στέβια και το «φρούτο του μοναχού» τον 21ο, ο στόχος ήταν να διατηρηθεί η γλυκύτητα, μειώνοντας παράλληλα τις υπερβολικές θερμίδες, την τερηδόνα και τους αυξανόμενους κινδύνους παχυσαρκίας, αντίστασης στην ινσουλίνη και διαβήτη.

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Tufts αναφέρουν τώρα πρόοδο προς την επίτευξη αυτού του στόχου. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports Physical Science , η ομάδα περιγράφει μια νέα βιοσυνθετική μέθοδο για την παραγωγή ταγατόζης, μιας φυσικής αλλά πολύ σπάνιας ζάχαρης. Η ταγατόζη μοιάζει πολύ με την επιτραπέζια ζάχαρη στη γεύση και θα μπορούσε να προσφέρει έναν τρόπο για να γλυκάνουν τα τρόφιμα με λιγότερες αρνητικές επιπτώσεις. Οι επιστήμονες λένε ότι μπορεί επίσης να προσφέρει πρόσθετα οφέλη για την υγεία.

Πού βρίσκεται η ταγατόζη φυσικά

Σε σύγκριση με τα κοινά σάκχαρα όπως η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η σακχαρόζη, η ταγατόζη υπάρχει μόνο σε ελάχιστες ποσότητες στη φύση. Εμφανίζεται στο γάλα και τα γαλακτοκομικά προϊόντα όταν η λακτόζη διασπάται με θερμότητα ή ένζυμα, μια διαδικασία που συμβαίνει κατά την παραγωγή τροφίμων όπως το γιαούρτι, το τυρί και το κεφίρ.

Μικρά ίχνη ταγατόζης υπάρχουν επίσης σε φρούτα όπως τα μήλα, οι ανανάδες και τα πορτοκάλια. Παρόλα αυτά, συνήθως αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 0,2% των σακχάρων που βρίσκονται σε αυτά τα τρόφιμα. Επειδή οι φυσικές πηγές περιέχουν τόσο λίγη από αυτήν, η ταγατόζη συνήθως παράγεται μέσω της παρασκευής και όχι εξάγεται απευθείας για χρήση.

Γιατί η παρασκευή ταγατόζης ήταν δύσκολη

«Υπάρχουν καθιερωμένες διαδικασίες για την παραγωγή ταγατόζης, αλλά είναι αναποτελεσματικές και δαπανηρές», δήλωσε ο Νικ Νάιρ, αναπληρωτής καθηγητής χημικής και βιολογικής μηχανικής στο Tufts.

Για να ξεπεράσει αυτούς τους περιορισμούς, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια νέα προσέγγιση που βασίζεται σε γενετικά τροποποιημένα βακτήρια. «Αναπτύξαμε έναν τρόπο παραγωγής ταγατόζης τροποποιώντας τα βακτήρια Escherichia coli ώστε να λειτουργούν ως μικροσκοπικά εργοστάσια, γεμάτα με τα κατάλληλα ένζυμα για την επεξεργασία άφθονων ποσοτήτων 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».

Μετατρέποντας τη γλυκόζη σε σπάνια ζάχαρη

Τα τροποποιημένα βακτήρια σχεδιάστηκαν για να μεταφέρουν ένα νεοανακαλυφθέν ένζυμο από μούχλα βλέννας, γνωστό ως γαλακτόζη-1-φωσφορική-επιλεκτική φωσφατάση (Gal1P). Αυτό το ένζυμο επιτρέπει στα βακτήρια να μετατρέπουν τη γλυκόζη απευθείας σε γαλακτόζη.

Ένα δεύτερο ένζυμο που παράγεται από τα βακτήρια, που ονομάζεται αραβινόζη ισομεράση, ολοκληρώνει στη συνέχεια τον μετασχηματισμό μετατρέποντας τη γαλακτόζη σε ταγατόζη.

Χρησιμοποιώντας αυτήν τη διαδικασία, τα βακτήρια μπορούν να παράγουν ταγατόζη από γλυκόζη με αποδόσεις που φτάνουν έως και 95%. Αυτή είναι μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους παρασκευής, οι οποίες συνήθως επιτυγχάνουν αποδόσεις μεταξύ 40 και 77%. Η υψηλότερη απόδοση καθιστά επίσης τη διαδικασία πολύ λιγότερο δαπανηρή.

Γλυκύτητα, Θερμίδες και Ασφάλεια Τροφίμων

Η ταγατόζη παρέχει περίπου το 92% της γλυκύτητας της σακχαρόζης -της επιτραπέζιας ζάχαρης- ενώ περιέχει περίπου 60% λιγότερες θερμίδες. Έχει ταξινομηθεί από τον FDA ως «γενικά αναγνωρισμένη ως ασφαλής», που σημαίνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταναλωτικά τρόφιμα.

Αυτή η ονομασία είναι η ίδια που εφαρμόζεται σε κοινά συστατικά όπως το αλάτι, το ξίδι και η μαγειρική σόδα.

Επιδράσεις στο σάκχαρο του αίματος και στα βακτήρια του εντέρου

Ένας λόγος για τον οποίο η ταγατόζη μπορεί να είναι χρήσιμη για άτομα με διαβήτη είναι ο τρόπος με τον οποίο την επεξεργάζεται το σώμα.

Μόνο ένα μέρος του σακχάρου απορροφάται στο λεπτό έντερο, ενώ μεγάλο μέρος του υφίσταται ζύμωση από τα βακτήρια του εντέρου στο κόλον. Εξαιτίας αυτού, η ταγατόζη προκαλεί πολύ μικρότερες αυξήσεις στα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα και ινσουλίνης από τη συμβατική ζάχαρη. Κλινικές μελέτες έχουν δείξει πολύ χαμηλές αυξήσεις στη γλυκόζη ή την ινσουλίνη στο πλάσμα μετά την κατανάλωση ταγατόζης.

Η ταγατόζη μπορεί επίσης να υποστηρίζει την στοματική υγεία. Σε αντίθεση με τη σακχαρόζη, η οποία τροφοδοτεί τα βακτήρια που συμβάλλουν στην τερηδόνα, η ταγατόζη φαίνεται να επιβραδύνει την ανάπτυξη ορισμένων από αυτά τα μικρόβια. Η έρευνα υποδηλώνει επίσης ότι μπορεί να έχει προβιοτικές επιδράσεις που υποστηρίζουν πιο υγιή βακτήρια τόσο στο στόμα όσο και στο έντερο.

Μια ζάχαρη που λειτουργεί στο μαγείρεμα και το ψήσιμο

Επειδή έχει χαμηλές θερμίδες και δεν απορροφάται επαρκώς από τον οργανισμό, η ταγατόζη λειτουργεί καλά ως «γλυκαντικό χύμα».

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αντικαταστήσει τη ζάχαρη όχι μόνο ως προς τη γλυκύτητα αλλά και ως προς τη φυσική δομή που παρέχει η ζάχαρη στο μαγείρεμα και το ψήσιμο. Τα γλυκαντικά υψηλής έντασης δεν μπορούν να αναπαράγουν αυτό το αποτέλεσμα. Η ταγατόζη καφέζει κατά τη διάρκεια του μαγειρέματος όπως η επιτραπέζια ζάχαρη, και οι δοκιμές γεύσης δείχνουν ότι πλησιάζει περισσότερο τη ζάχαρη από άλλα γλυκαντικά.

 Γιατί αυτή η σημαντική ανακάλυψη

«Η βασική καινοτομία στη βιοσύνθεση της ταγατόζης ήταν η εύρεση του ενζύμου Gal1P της βλέννας και η σύνδεσή του με τα βακτήρια παραγωγής μας», δήλωσε ο Nair.

«Αυτό μας επέτρεψε να αντιστρέψουμε μια φυσική βιολογική οδό που μεταβολίζει τη γαλακτόζη σε γλυκόζη και αντ’ αυτού 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».

Οι ερευνητές λένε ότι αυτή η στρατηγική θα μπορούσε να καταστήσει δυνατή την πιο αποτελεσματική παραγωγή άλλων σπάνιων σακχάρων, ενδεχομένως αναδιαμορφώνοντας τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται και χρησιμοποιούνται τα γλυκαντικά στο μέλλον.

Με πληροφορίες από scitechdaily.com

no related-1810060