Ученым удалось создать эффективный метод синтеза тагатозы – редкого вида сахара, который обладает таким же сладким вкусом, но несет в своем запасе меньшее количество калорий. Этот метода синтеза осуществляется генетически модифицированными бактериями.
Деятельность по поиску идеальной альтернативы традиционной сахарозе постоянно продолжается: от первых попыток в 19 веке с искусственным подсластителем сахарином до современных, таких как стевия или архат.
Основная задача в этой отрасли – это создание соединения, которое по вкусу максимально напоминает сахар, но в то же время несет в себе меньшее количество энергетической ценности (калорий), т.е. минимально влияет на уровень гликемии крови и риск развития зубного кариеса.
В журнале Cell Reports Physical Science опубликована работа, в которой авторы представили новый метод синтеза тагатозы – это натуральное, но достаточно редко встречаемое соединение. Тагатоза содержится в молоке и других молочных продуктах, в частности – при расщеплении лактозы под действием температуры или ферментов, а также в яблоках, ананасах и апельсинах. Но обычно она составляет не более 0,2% от всех сахаров в этих продуктах.
Тагатоза по вкусу обладает 92% сладостью сахарозы, но при этом содержит примерно на 60% меньше калорий. В классификации FDA это соединение рассматривается как «в целом безопасное» (наравне с такими продуктами как соль, уксус, пищевая сода), т.е. допустимое к использованию в пищевой промышленности.
Особенностью метаболизма тагатозы является то, что только часть ее абсорбируется в тонкой кишке и большая часть – в толстой кишке. Это благоприятно влияет на уровень гликемии крови.
Современные методы синтеза тагатозы достаточно дорогостоящи и малоэффективны. В качестве альтернативы предлагается использовать генетически модифицированные бактерии Escherichia coli, которые при контакте с определенными ферментами способны синтезировать большое количество тагатозы.
Модификация бактерий заключалась в обеспечении возможности производить фермент галактоза-1-фосфат-селективную фосфатазу (Гал1П), а также арабинозу изомеразу. Эти ферменты обеспечивают высокоэффективные реакции по превращению галактозы в тагатозу. Полезная продуктивность такого метода составляет около 95%, в то время как для традиционных методов – только 40-77%.