Tagatóza presne napodobňuje chuť stolového cukru.
Tradičný práškový cukor a kockový cukor.
V posledných rokoch rastie záujem o hľadanie alternatívnych prírodných sladidiel, ktoré môžu nahradiť tradičné cukry s vysokým glykemickým indexom, ako aj umelé sladidlá, ktoré sú pod čoraz väčším drobnohľadom. Nová štúdia publikovaná v časopise Cell Reports Physical Science naznačuje, že výskumníci by mohli byť bližšie k dosiahnutiu tohto cieľa. Americkí vedci z Tufts University vyvinuli biosyntetickú metódu na výrobu tagatózy, prírodného, ale mimoriadne vzácneho cukru. Tagatóza presne napodobňuje chuť stolového cukru a môže ponúknuť spôsob, ako si vychutnať sladkosť s menšími negatívnymi účinkami na zdravie. Výskumníci tvrdia, že môže dokonca poskytnúť ďalšie zdravotné výhody. Tagatóza sa vyskytuje prirodzene, ale vo veľmi malých množstvách v porovnaní s bežnými cukrami, ako je glukóza, fruktóza a sacharóza. Objavuje sa v mlieku a iných mliečnych výrobkoch, keď sa laktóza rozkladá teplom alebo enzymatickou aktivitou, a to aj počas výroby jogurtu, syra a kefíru.
Malé množstvo tagatózy sa nachádza aj v ovocí, ako sú jablká, ananásy a pomaranče. Zvyčajne však predstavuje menej ako 0,2 % z celkového množstva cukrov prítomných v týchto prírodných zdrojoch. Kvôli tejto vzácnosti sa tagatóza zvyčajne vyrába priemyselne, a nie sa extrahuje priamo z potravín.
Vzácny cukor
„Existujú zavedené postupy na výrobu tagatózy, ale sú neefektívne a drahé,“ uviedol vo vyhlásení Nick Nair, docent chemického a biologického inžinierstva na Tufts University.
Na riešenie tohto problému výskumný tím vyvinul novú výrobnú stratégiu s použitím geneticky modifikovaných baktérií. „Vyvinuli sme metódu na výrobu tagatózy genetickou modifikáciou baktérií Escherichia coli, aby fungovali ako malé továrne vybavené potrebnými enzýmami na premenu veľkých objemov glukózy na tagatózu. Toto je oveľa nákladovo efektívnejšie ako náš predchádzajúci prístup, ktorý na výrobu tagatózy používal galaktózu, ktorá je menej hojná a drahá,“ vysvetlil odborník.
Baktérie boli modifikované tak, aby obsahovali nedávno objavený enzým z plesní slizovcov, galaktóza-1-fosfát-selektívnu fosfatázu (Gal1P). Tento enzým umožňuje baktériám syntetizovať galaktózu priamo z glukózy. Ďalší enzým produkovaný baktériami, známy ako arabinózaizomeráza, premieňa galaktózu na tagatózu.
Pomocou tejto metódy môžu modifikované baktérie premieňať glukózu na tagatózu s výťažkom až 95 %. To predstavuje významné zlepšenie oproti tradičným výrobným metódam, ktoré zvyčajne dosahujú výťažok 40 % až 77 %. Táto zvýšená účinnosť tiež robí proces výrazne nákladovo efektívnejším.
Bezpečné a s nižším obsahom kalórií
Tagatóza poskytuje približne 92 % sladkosti sacharózy (stolového cukru) a obsahuje približne o 60 % menej kalórií. Americký Úrad pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) ju klasifikoval ako „všeobecne uznávanú ako bezpečnú“, čo znamená, že sa môže používať v potravinách. Toto označenie sa vzťahuje aj na bežné zložky, ako je soľ, ocot a sóda bikarbóna.
Jedným z dôvodov, prečo môže byť tagatóza prospešná pre ľudí s cukrovkou, je spôsob, akým ju telo spracováva. V tenkom čreve sa vstrebáva iba časť cukru a väčšina je fermentovaná črevnými baktériami v hrubom čreve. V dôsledku toho má tagatóza oveľa menší vplyv na hladinu glukózy v krvi a inzulínu ako bežný cukor. Klinické štúdie preukázali len minimálne zvýšenie hladiny glukózy alebo inzulínu v plazme po jej konzumácii.
Tagatóza môže tiež podporovať zdravie ústnej dutiny. Na rozdiel od sacharózy, ktorá vyživuje baktérie spôsobujúce zubný kaz, sa zdá, že tagatóza obmedzuje rast niektorých z týchto škodlivých mikróbov. Výskum tiež naznačuje, že môže mať probiotický účinok, ktorý podporuje rozvoj zdravšej mikroflóry v ústach aj v črevách.
Vďaka nízkemu obsahu kalórií a nízkej absorpcii je tagatóza vhodná ako sladidlo. To znamená, že môže nahradiť cukor nielen sladkosťou, ale aj fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré poskytuje pri varení a pečení. Vysoko intenzívne sladidlá nedokážu tento účinok replikovať. Tagatóza pri zahrievaní tmavne, podobne ako stolový cukor, a ochutnávky ukazujú, že jej chuť a textúra sú veľmi podobné bežnému cukru.
„Kľúčovou inováciou v biosyntéze tagatózy bol objav enzýmu Gal1P v slizovke a jeho zavedenie do našich produkčných baktérií. To nám umožnilo zvrátiť prirodzenú biologickú cestu metabolizácie galaktózy na glukózu a namiesto toho vyrábať galaktózu z glukózy dodávanej ako surovina. Odtiaľ sa dá syntetizovať tagatóza a potenciálne aj ďalšie vzácne cukry,“ zdôraznil Nair.
Výskumníci tvrdia, že tento prístup by mohol otvoriť dvere k efektívnejšej produkcii iných vzácnych cukrov, čo by v budúcnosti mohlo zmeniť spôsob výroby a používania sladidiel.
