Quanto è dolce è salutare? Il tagatosio potrebbe risolvere il problema dello zucchero
I ricercatori della Tufts usano l'E. coli come microfabbrica per il tagatosio, che ha il 60% di calorie in meno e non influisce quasi sui livelli di zucchero nel sangue
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Dalla saccarina nel XIX secolo alla stevia e al frutto di monaco nel XXI, i ricercatori e l'industria alimentare hanno a lungo cercato un dolcificante che offrisse il gusto dello zucchero senza i suoi inconvenienti: eccesso di calorie, carie, aumento del rischio di obesità, insulino-resistenza e diabete.
Ora, in uno studio pubblicato su Cell Reports Physical Science, i ricercatori di Tufts hanno sviluppato un modo per produrre biosinteticamente uno zucchero altrimenti raro chiamato tagatosio, che potrebbe benissimo fornire la dolcezza e il gusto naturale dello zucchero da tavola senza i suoi potenziali danni. Potrebbe persino fornire alcuni benefici per la salute.
Il tagatosio è presente in natura in quantità molto ridotte rispetto agli zuccheri comuni come il glucosio, il fruttosio o il saccarosio. Si trova nel latte e in altri prodotti lattiero-caseari quando il lattosio viene scisso dal calore o dagli enzimi, come avviene nella produzione di yogurt, formaggio e kefir.
Alcuni frutti come mele, ananas e arance contengono tracce di tagatosio come parte del loro spettro naturale di carboidrati. Poiché il tagatosio è in genere inferiore allo 0,2% degli zuccheri presenti nelle fonti naturali, di solito viene prodotto, non estratto, per il consumo.
"Esistono processi consolidati per produrre il tagatosio, ma sono inefficienti e costosi", ha dichiarato Nik Nair, professore associato di ingegneria chimica e biologica alla Tufts.
"Abbiamo sviluppato un modo per produrre tagatosio ingegnerizzando i batteri Escherichia coli in modo che funzionino come piccole fabbriche, caricate con gli enzimi giusti per trasformare quantità abbondanti di glucosio in tagatosio. Questo approccio è molto più fattibile dal punto di vista economico rispetto a quello precedente, che utilizzava il galattosio, meno abbondante e più costoso, per produrre il tagatosio".
I batteri sono stati ingegnerizzati in modo da includere un enzima di recente scoperta proveniente da una muffa, chiamato galattosio-1-fosfato-fosfatasi selettiva (Gal1P), che può aiutare a produrre galattosio direttamente dal glucosio. Un secondo enzima espresso dai batteri, chiamato arabinosio isomerasi, completa la conversione del galattosio in tagatosio.
La resa di tagatosio dal glucosio generato dai batteri potrebbe raggiungere il 95%, un risultato significativamente maggiore e più economico rispetto alla produzione convenzionale in cui la resa raggiunge solo il 40-77%.
Il tagatosio è dolce il 92% in più rispetto al saccarosio (zucchero da tavola) e ha circa il 60% di calorie in meno. Il tagatosio è stato definito "generalmente riconosciuto come sicuro" dalla FDA, il che significa che può essere utilizzato con sicurezza negli alimenti di consumo. Per intenderci, è la stessa designazione data al sale, all'aceto e al bicarbonato di sodio.
I suoi potenziali benefici per i diabetici derivano dal fatto che viene assorbito solo parzialmente nell'intestino tenue; gran parte di esso viene fermentato dai batteri intestinali nel colon. Per questo motivo, il suo impatto sulla glicemia e sull'insulina è molto inferiore a quello dello zucchero tradizionale. Gli studi clinici mostrano aumenti molto bassi del glucosio plasmatico o dell'insulina dopo l'ingestione di tagatosio.
A differenza del saccarosio, che alimenta i batteri che causano la carie in bocca, il tagatosio sembra ridurre la crescita di alcuni di questi batteri, e le prove suggeriscono che ha effetti probiotici per sostenere la salute dei batteri orali e intestinali.
Con poche calorie e un basso assorbimento, il tagatosio è un interessante "dolcificante di massa", il che significa che non solo può sostituire lo zucchero per la dolcezza, ma può anche fornire una consistenza simile alla massa in cucina che si ottiene aggiungendo lo zucchero in una certa quantità, cosa che i sostituti dei dolcificanti ad alta intensità non possono fare. Durante la cottura, inoltre, si scurisce come lo zucchero da tavola. Nei test di gusto, rispetto ad altri zuccheri e sostituti dello zucchero, è risultato il più simile allo zucchero da tavola.
"L'innovazione chiave nella biosintesi del tagatosio è stata quella di trovare l'enzima Gal1P di una muffa e di inserirlo nei nostri batteri di produzione", ha detto Nair. Questo ci ha permesso di invertire un percorso biologico naturale che metabolizza il galattosio in glucosio e di generare invece galattosio dal glucosio fornito come materia prima". Da qui è possibile sintetizzare il tagatosio e potenzialmente altri zuccheri rari".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Aaron M. Love, Christopher G. Toomey, Abhishek Kumar, Sukesh Narayan Kashyap, Dhinesh Kumar Santhamoorthy, Likith Muthuraj, Hannah L. Lynch, Parayil Kumaran Ajikumar, Pravin Kumar R., Nikhil U. Nair, Christine N.S. Santos; "Reversal of the Leloir pathway to promote galactose and tagatose synthesis from glucose"; Cell Reports Physical Science, Volume 6
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