محققان تولید جایگزین کم کالری قند را پیش می‌برند

خبرگزاری خاورمیانه ، بوستون : دانشمندان دانشگاه تافتس می‌گویند که روش کارآمدتری برای تولید تاگاتوز، یک "قند کمیاب" طبیعی که طعمی نزدیک به شکر معمولی دارد و در عین حال کالری کمتری دارد و افزایش بسیار کمتری در گلوکز خون و انسولین ایجاد می‌کند، در مطالعات بالینی منتشر شده، توسعه داده‌اند. این تیم گزارش داد که مهندسی باکتری‌ها برای تبدیل گلوکز موجود به تاگاتوز می‌تواند مانع دیرینه‌ای را که این شیرین‌کننده را نسبتاً گران و استفاده از آن را محدود کرده است، برطرف کند.

تاگاتوز فقط در مقادیر کم در طبیعت وجود دارد، از جمله در برخی از محصولات لبنی که لاکتوز توسط گرما یا آنزیم‌ها تجزیه می‌شود و در مقادیر کم در برخی میوه‌ها. محققان آن را حدود ۹۲٪ شیرین‌تر از ساکارز توصیف می‌کنند، با تقریباً ۶۰٪ کالری کمتر. تنظیم‌کننده‌های ایالات متحده، تاگاتوز را به عنوان ماده‌ای که به طور کلی برای استفاده در مواد غذایی ایمن شناخته شده است، تعیین کرده‌اند و آن را به عنوان کاندیدایی برای تولیدکنندگانی که به دنبال طعم و عملکرد مشابه شکر با تأثیر متابولیکی کمتر هستند، قرار داده‌اند.

این کار در مطالعه‌ای که در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است، شرح داده شده است. محققان گزارش دادند که با افزودن آنزیم تازه شناسایی شده از کپک لجن، گالاکتوز-۱-فسفات-فسفاتاز انتخابی، در کنار آنزیم دیگری به نام آرابینوز ایزومراز، برای تکمیل تبدیل به تاگاتوز، اشریشیا کلی را به عنوان یک پلتفرم تولید اصلاح کرده‌اند. این تیم در مقایسه با فرآیندهای مرسوم که معمولاً بازده کمتری دارند، بازده تا ۹۵٪ از گلوکز را گزارش کردند.

نحوه‌ی کار روش تولید و اهمیت آن

محققان گفتند که نحوه‌ی برخورد بدن با تاگاتوز، تأثیر کمتر آن بر قند خون و انسولین را در مقایسه با ساکارز توضیح می‌دهد. آنها گزارش دادند که تنها بخشی از تاگاتوز مصرف شده در روده کوچک جذب می‌شود، در حالی که بخش قابل توجهی به روده بزرگ می‌رسد، جایی که توسط باکتری‌های روده تخمیر می‌شود. بحث این مطالعه و یافته‌های بالینی قبلی که توسط محققان ذکر شده است، افزایش حداقلی در گلوکز پلاسما و انسولین پس از مصرف را توصیف می‌کند، ویژگی‌ای که تاگاتوز را در برنامه‌ریزی غذایی برای افرادی که دیابت یا حساسیت به انسولین را مدیریت می‌کنند، مورد توجه قرار داده است.

فراتر از معیارهای متابولیک، محققان به شواهدی اشاره کردند که نشان می‌دهد تاگاتوز در دهان رفتاری متفاوت از ساکارز دارد و ممکن است به محدود کردن رشد برخی از باکتری‌های مرتبط با پوسیدگی دندان کمک کند. آنها همچنین نشانه‌هایی از اثرات حمایتی بر میکروب‌های مفید در دهان و روده را شرح دادند که با نحوه پردازش برخی از کربوهیدرات‌های کم جذب مطابقت دارد. در کاربردهای غذایی، این تیم تاگاتوز را به عنوان یک "شیرین‌کننده حجیم" توصیف کرد که می‌تواند حجم و بافت ایجاد کند و می‌تواند در طول پخت و پز قهوه‌ای شود، ویژگی‌هایی که تقلید از آنها برای بسیاری از شیرین‌کننده‌های با شدت بالا دشوار است.

جزئیات نظارتی و برچسب‌گذاری

اگرچه استفاده از تاگاتوز در مواد غذایی در ایالات متحده مجاز است، اما نحوه برچسب‌گذاری آن با برخی دیگر از قندهای کم‌کالری متفاوت است. سازمان غذا و داروی ایالات متحده نحوه نمایش تاگاتوز در برچسب‌های اطلاعات تغذیه‌ای را مورد بررسی قرار داده است، از جمله در پاسخ تکمیلی سال ۲۰۲۳ که بیان می‌کرد تاگاتوز باید به عنوان یک قند افزوده اعلام شود. گزارش‌های صنعتی و مطالب FDA خاطرنشان کرده‌اند که تاگاتوز کالری کمتری نسبت به ساکارز دارد، اما کالری بیشتری نسبت به آلولوز، یک قند نادر جداگانه که FDA آن را از عنوان «قندهای افزوده» معاف کرده است، دارد.

تیم دانشگاه تافتس، این فرآیند جدید را به عنوان راهی برای معکوس کردن یک مسیر بیولوژیکی رایج برای تولید یک قند واسطه از گلوکز و سپس تبدیل آن به تاگاتوز، با استفاده از آنزیم‌های انتخاب شده برای این کار، مطرح کردند. آنها گفتند که این رویکرد با تکیه بر مواد اولیه فراوان به جای نهاده‌های گران‌تر، قصد دارد تولید را اقتصادی‌تر کند. محققان همچنین گزارش دادند که همین استراتژی را می‌توان برای سنتز سایر قندهای نادر نیز به کار برد و ابزار علم غذا و تغذیه را گسترش داد و در عین حال محصولات نهایی را به طعم و خواص عملکردی قند نزدیک‌تر نگه داشت.