Учёные создали «святой Грааль» сахарозаменителей: сладость та же, а калорий на 60% меньше

Исследователи из Университета Тафтса разработали эффективный способ производства тагатозы – редкого природного сахара, который на 92% повторяет вкус обычного, но содержит на 60% меньше калорий. Новая технология позволяет получать этот подсластитель из глюкозы с выходом до 95%, что делает его производство экономически выгодным, сообщает SciTechDaily.

Почему тагатозу сложно получить из природных источников

Тагатоза встречается в молочных продуктах – йогурте, сыре и кефире, где она образуется при расщеплении лактозы под действием тепла или ферментов. Небольшие количества этого сахара содержатся в яблоках, ананасах и апельсинах. Однако её доля обычно не превышает 0,2% от всех сахаров в этих продуктах. Из−за столь низкой концентрации извлекать тагатозу напрямую из природных источников нерентабельно.

Как бактерии превращают глюкозу в редкий сахар

Команда учёных генетически модифицировала бактерии Escherichia coli, превратив их в «мини−фабрики» по производству тагатозы. В бактерии внедрили недавно открытый фермент из слизевой плесени – галактозо−1−фосфат−селективную фосфатазу (Gal1P). Этот фермент позволяет напрямую превращать глюкозу в галактозу. Затем второй фермент – арабинозоизомераза – завершает процесс, преобразуя галактозу в тагатозу.

«Мы разработали способ производства тагатозы, используя инженерные бактерии E. coli, загруженные нужными ферментами для переработки больших объёмов глюкозы», – пояснил Ник Наир, доцент кафедры химической и биологической инженерии Университета Тафтса. Традиционные методы дают выход от 40 до 77%, тогда как новая технология достигает 95%.

Польза для здоровья и безопасность

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов США (FDA) признало тагатозу безопасной для использования в продуктах питания. Этот статус имеют такие распространённые ингредиенты, как соль, уксус и пищевая сода. В организме лишь часть тагатозы усваивается в тонком кишечнике, а остальное ферментируется бактериями в толстой кишке. Благодаря этому она вызывает минимальное повышение уровня глюкозы и инсулина в крови.

Тагатоза также поддерживает здоровье полости рта. В отличие от сахарозы, которая питает бактерии, вызывающие кариес, тагатоза замедляет рост некоторых из этих микроорганизмов. Исследования указывают на её пробиотические свойства, полезные для микрофлоры рта и кишечника.

Применение в кулинарии и выпечке

Благодаря низкой калорийности и слабому усвоению организмом тагатоза работает как «объёмный подсластитель». Это означает, что она заменяет сахар не только по сладости, но и по текстуре в рецептах. Высокоинтенсивные подсластители не способны воспроизвести такой эффект. Тагатоза карамелизируется при нагревании так же, как столовый сахар, а дегустационные тесты показывают, что по вкусу она ближе к обычному сахару, чем другие заменители.

Поиск идеального заменителя сахара ведётся уже более столетия – от сахарина в 19 веке до стевии и экстракта монаха в 21−м. Ранее исследования связывали избыточное потребление сахара с ожирением, диабетом 2 типа и сердечно−сосудистыми заболеваниями. При этом некоторые искусственные подсластители вызывали споры из−за потенциального влияния на микробиом кишечника и метаболизм глюкозы.