- Naukowcy opracowali biotechnologiczny proces przekształcania glukozy w tagatozę z bardzo wysoką wydajnością, co radykalnie obniża koszt jej wytwarzania i otwiera drogę do wykorzystania w przemyśle spożywczym.
- Znaczna część tagatozy nie jest wchłaniana w jelicie cienkim, lecz trafia do jelita grubego, gdzie ulega fermentacji. To właśnie ten mechanizm odpowiada za jej niski indeks glikemiczny.
- Tagatoza karmelizuje się i zachowuje w obróbce podobnie do cukru, dzięki czemu może znaleźć zastosowanie w wypiekach i produktach, w których dotąd słodziki się nie sprawdzały. Czy ma jednak jakieś skutki uboczne?
- Więcej artykułów o podobnej tematyce znajdziesz w zakładce "Zdrowie" w serwisie tvn24.pl.
Współczesna nauka o żywieniu od lat poszukiwała substancji, która połączyłaby walory smakowe tradycyjnego cukru z bezpieczeństwem metabolicznym. Jak wynika z publikacji w "Cell Reports Physical Science", dotychczasowe starania branży spożywczej często kończyły się na półśrodkach - sztucznych słodzikach, które choć bezkaloryczne, budzą obawy o zdrowie serca.
Rozwiązaniem, opisanym przez zespół pod kierunkiem inżyniera biologicznego i chemicznego, prof. Nika Naira z Tufts University, jest tagatoza. Badacze oceniają ją jako jednego z najbardziej obiecujących kandydatów na "cukier nowej generacji", który może zrewolucjonizować podejście do słodzenia żywności.
Naturalny skarb ukryty w owocach i nabiale
Tagatoza nie jest syntetycznym tworem z laboratorium. To naturalny cukier prosty, który w przyrodzie pojawia się sporadycznie - w śladowych ilościach w niektórych produktach mlecznych, kakao i wybranych owocach. I właśnie ta rzadkość przez lata była jej największą barierą: naturalne źródła zawierają jej zbyt mało, by można było na nich oprzeć produkcję na skalę przemysłową.
Pod względem chemicznym tagatoza jest bardzo bliska fruktozie, różni się jednak subtelnym ułożeniem atomów. To właśnie ta drobna zmiana sprawia, że organizm przetwarza ją w zupełnie inny sposób.
W smaku osiąga około 92 procent słodkości cukru stołowego - dla większości osób jest praktycznie nie do odróżnienia od sacharozy - a jednocześnie dostarcza zaledwie jedną trzecią jej energii: około 1,5 kilokalorii na gram zamiast 4.
Biotechnologiczny przełom: bakterie jako "małe fabryki"
Dotychczasowe procesy pozyskiwania tagatozy były za drogie, skomplikowane i wyjątkowo mało wydajne, co windowało jej cenę. Przełom nastąpił dzięki współpracy naukowców z Tufts University oraz firm biotechnologicznych Manus Bio i Kcat Enzymatic.
Zespół prof. Nika Naira, inżyniera biologii i chemii, opracował innowacyjną metodę pozyskiwania tego cukru. - Opracowaliśmy sposób produkcji tagatozy poprzez inżynierię bakterii Escherichia colii, tak aby działały jak maleńkie fabryki załadowane odpowiednimi enzymami do przetwarzania obfitych ilości glukozy w tagatozę - mówi Nair.
Kluczowym elementem tej technologii było odkrycie i zaimplementowanie enzymu pochodzącego ze śluzowca, zwanego fosfatazą selektywną względem galaktozo-1-fosforanu (Gal1P).
Dzięki temu enzymowi naukowcy mogli odwrócić naturalny szlak biologiczny i sprawnie przekształcać powszechnie dostępną glukozę w tagatozę.
- Kluczową innowacją w biosyntezie tagatozy było znalezienie enzymu Gal1P ze śluzowca i wszczepienie go do naszych bakterii produkcyjnych - podkreśla Nik Nair.
Efekt jest imponujący: wydajność produkcji wzrosła do 95 procent, podczas gdy obecne metody pozwalały na osiągnięcie zaledwie 40-77 procent. To otwiera drzwi do szerokiej komercjalizacji tego cukru.
Dlaczego tagatoza nie powoduje skoków insuliny?
Największy entuzjazm badaczy budzi wpływ tagatozy na gospodarkę węglowodanową. W przeciwieństwie do sacharozy czy nawet niektórych intensywnych słodzików, tagatoza nie powoduje gwałtownego wyrzutu insuliny. Wynika to z faktu, że jest ona metabolizowana w unikalny sposób: tylko niewielka jej część jest wchłaniana do krwiobiegu przez jelito cienkie, podczas gdy większość trafia do jelita grubego, gdzie ulega fermentacji przez bakterie jelitowe.
Dzięki temu tagatoza jest wyjątkowo atrakcyjną opcją dla osób zmagających się z cukrzycą, insulinoopornością czy innymi zaburzeniami metabolicznymi. Naukowcy podkreślają, że minimalny wpływ na poziom glukozy we krwi pozwala uniknąć mechanizmów prowadzących do rozwoju chorób cywilizacyjnych, co czyni ją bezpieczniejszym wyborem niż tradycyjny cukier.
Więcej niż słodzik: zalety kulinarne i zdrowotne
Tagatoza posiada także właściwości, których brakuje większości sztucznych zamienników cukru. Może być ona z powodzeniem stosowana w pieczeniu, ponieważ ulega karmelizacji, bierze udział w reakcjach brązowienia i pomaga zachować odpowiednią strukturę wypieków, co dla kucharzy i producentów żywności jest kluczowe.
Dodatkowo badania wskazują na korzyści dla zdrowia jamy ustnej. Tagatoza jest uznawana za przyjazną dla zębów, ponieważ w przeciwieństwie do sacharozy nie stanowi pożywienia dla bakterii wywołujących próchnicę, a wstępne analizy sugerują, że może wręcz ograniczać ich wzrost. Mówi się także o jej potencjalnym działaniu prebiotycznym wynikającym z fermentacji w jelicie grubym, co może wspierać mikrobiom jamy ustnej i jelit.
Cukier (prawie) idealny
Mimo zachwytów, naukowcy studzą emocje: tagatoza nie jest substancją, którą można jeść bez żadnych ograniczeń. Ponieważ jej spora część fermentuje w jelitach, u niektórych osób zbyt duże ilości mogą skończyć się wzdęciami lub dyskomfortem trawiennym.
Badacze ustalili, że bezpieczna granica "na raz" to około 30 gramów. Ponadto, ze względu na sposób metabolizowania przypominający fruktozę, ostrożność powinny zachować osoby z dziedziczną nietolerancją fruktozy. Mimo to, tagatoza jest ogólnie uznawana za bezpieczną (status GRAS) przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA) oraz Światową Organizację Zdrowia (WHO).
Choć zespół naukowców wciąż pracuje nad optymalizacją linii produkcyjnej, ich odkrycie wyznacza nowy kierunek w produkcji rzadkich cukrów. Szacuje się, że wartość rynku tagatozy może osiągnąć 250 milionów dolarów do 2032 roku.
Jeśli przewidywania naukowców się spełnią, tagatoza stanie się potężnym narzędziem pozwalającym na zmianę nawyków żywieniowych bez konieczności rezygnacji z naturalnego, słodkiego smaku, który tak bardzo lubimy.
