Specialistai paskelbė šį rezultatą, kuris buvo pasiektas naudojant novatoriškas biotechnologijas.
Tagatozė, natūralus, mažai kalorijų turintis saldiklis, gali pakeisti „be cukraus“ produktus, nes naujausios mokslinės inovacijos leidžia išvengti insulino šuolių.
Tufts universiteto komanda sukūrė šį metodą, kaip iš gliukozės gauti tagatozę, kaip paskelbta Cell Reports Physical Science. Čia pateikiama šio atradimo apžvalga.
Kas yra tagatozė ir kuo ji skiriasi?
Ekspertų teigimu, tagatozė yra retas cukrus, kurio nedidelis kiekis yra tam tikruose pieno produktuose ir vaisiuose. Jos skonis 92 % panašus į sacharozės, tačiau jisuteikia tik trečdalį kalorijų. FDA ir PSO pripažįsta jį saugiu vartoti. Skirtingai nuo sacharozės ir dirbtinių saldiklių, ši natūrali molekulė turi žemą glikemijos indeksą: ji nesukelia insulino lygio padidėjimo, kaip kiti cukrūs, todėl yra tinkama diabetu ar medžiagų apykaitos sutrikimais sergantiems žmonėms.
Ekspertų teigimu, ankstyvieji tyrimai rodo, kad tagatozė gali būti naudinga burnos sveikatai, nes riboja su dantų ėduonimi susijusių bakterijų augimą ir prisideda prie burnos mikrobiomos pusiausvyros. Be to, ji gali būti tiesiogiai įtraukiama į maisto produktus, o tai yra pranašumas, palyginti su kai kuriais intensyviais dirbtiniais pakaitalais, ir ją toleruoja dauguma vartotojų.
Biotechnologinis proveržis: gamyba iš gliukozės
Iki šiol tagatozės komercinė prieinamybė buvo ribota dėl mažo tradicinių metodų efektyvumo ir didelių sąnaudų. Tuftso komanda pasiekė reikšmingą naujovę šio saldiklio biotechnologinėje gamyboje. Jie panaudojo genetinę inžineriją Escherichia coli bakterijose, kad šias bakterijas paverstų mažomis gamybos „fabrikais“, įvedę pagrindinį fermentą, paimtą iš gleivingos pelėsio.
Nik Nair, biologijos inžinierius Tufts universitete, paaiškino: „Mes sukūrėme būdą gaminti tagatozę, modifikuodami Escherichia coli bakterijas, kad jos veiktų kaip mažos gamyklos, įkrovus jas tinkamais fermentais, kurie perdirba didelius gliukozės kiekius į tagatozę.“
Procese naudojamas specifinis galaktozės-1-fosfato fosfatazė, išgauta iš gleivingos pelėsio, kuri konvertuoja gliukozę į galaktozę. Tada antrasis fermentas paverčia tą galaktozę tagatoze. Cell Reports Physical Science žurnale paskelbtame tyrime, atliktame bendradarbiaujant su Manus Bio ir Kcat Enzymatic ekspertais, pabrėžiama, kad šis atvirkštinis metabolizmo kelias leidžia tagatozę gauti tiesiogiai iš gliukozės, todėl nereikia naudoti iš laktozės gautos galaktozės.
Poveikis efektyvumui
Straipsnyje pabrėžiama: „Ši strategija pašalina priklausomybę nuo laktozės gautos galaktozės ir suteikia pagrindą mastelio keitimui pritaikytam tagatozės ir kitų galaktozės gautų molekulių biosintezei, remiančiai retų cukrų tvarų gamybą.“ Laboratoriniai bandymai parodė reikšmingą pažangą: proceso našumas siekė 95 %, o tai gerokai pranoko ankstesnius metodus, kurių našumas svyravo nuo 40 % iki 77 %. Kultūrose buvo pasiekta iki 10,5 gramų galaktozės iš 30 gramų gliukozės litrui ir daugiau nei vienas gramas tagatozės litrui.
Pagal prognozes, tarptautinė tagatozės rinka iki 2032 m. galėtų pasiekti 250 mln. JAV dolerių vertę, kurią skatintų susidomėjimas mažai kalorijų turinčiais produktais ir natūraliomis alternatyvomis.
Ateities perspektyvos
Mokslininkų teigimu, kitas mokslinis iššūkis bus proceso efektyvumo ir mastelio optimizavimas.
Autoriai mano, kad ši platforma galėtų būti naudojama ne tik tagatozei, bet ir kitoms retoms cukraus rūšims gauti bei biotechnologijų taikymui maisto pramonėje plėsti. Toliau tobulinant šią inovaciją, tikimasi, kad ji leis dideliu mastu gaminti natūralius saldiklius, remiančius švaresnes ir tvaresnes technologijas.
