Бактерии помогают сделать низкокалорийный сахар

Источник «ECONET» / фото - «econet.ua» 26.11.2019 11:25

Представьте себе сахар, который содержит только 38 % калорий традиционного сахара, он безопасен для диабетиков и не вызывает кариеса. Теперь добавьте то, что этот подсластитель мечты не искусственный заменитель, а настоящий сахар, найденный в природе, и на вкус он похож на сахар. И возможно, вы захотите использовать его в своей следующей чашке кофе, верно?

Этот сахар называется тагатозой. FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) одобрило его в качестве пищевой добавки, и до настоящего времени не было сообщений о проблемах, которые есть у многих заменителей сахара, таких как металлический привкус или, что еще хуже, связь с раковыми заболеваниями. Согласно исследователям ВОЗ, этот сертифицированный сахар как «как правило, считается безопасным».

Так почему же он еще не во всех ваших любимых десертах? Ответ заключается в расходах на его производство. Тагатоза, полученная из фруктов и молочных продуктов, получается в небольшом количестве, и ее трудно извлечь из этих источников. Процесс производства включает преобразование из более легко получаемой галактозы в тагатозу и он является весьма неэффективным - выход годного может достигать только 30 %.

Но исследователи из Университета Тафтса разработали процесс, который может раскрыть коммерческий потенциал этого низкокалорийного, низкогликемического сахара. В недавней публикации в Nature Communications Никхил Наир и Джозеф Бобер, придумали инновационный способ производства сахара с использованием бактерий в качестве крошечных биореакторов, которые инкапсулируют ферменты и реагенты.

Используя этот подход, они достигли эффективности до 85 %. Несмотря на то, что от лаборатории к коммерческому производству есть много шагов, такая высокая производительность может привести к крупномасштабному производству и получению тагатозы на каждой полке супермаркета.

Фермент, который выбирают для получения тагатозы из галактозы, называется L-арабинозоизомераза (LAI). Однако галактоза не является основной мишенью для фермента, поэтому скорости и выходы реакции с галактозой ниже оптимальных.

В растворе сам фермент не очень стабилен, и реакция может продвигаться только до тех пор, пока около 39 % сахара не преобразуется в тагатозу при 37 градусах Цельсия и только 16 % при 50 градусах Цельсия, прежде чем фермент разложится.

Наир и Бобер пытались преодолеть каждое из этих препятствий с помощью биопроизводства, используя Lactobacillus plantarum - безопасную для пищевых продуктов бактерию - для производства большого количества фермента LAI и обеспечения его безопасности и стабильности в границах бактериальной клеточной стенки.

«Вы не можете победить термодинамику. Но, вы можете обойти её ограничения с помощью технических решений», - сказал Наир. «Это похоже на то, как вода не будет течь естественным образом с более низкой отметки на более высокую отметку, термодинамика не позволит этого. Однако вы можете обойти систему, например, с помощью сифона ".

Инкапсуляция фермента для стабильности, проведение реакции при более высокой температуре и подача в него большего количества исходного материала через протекающие клеточные мембраны - все это «сифоны», используемые для продвижения реакции вперед.

Хотя требуется больше работы, чтобы определить, можно ли расширить процесс до коммерческого применения, биопроизводство может повысить производительность и повлиять на рынок заменителей сахара, который, согласно оценкам, в 2018 году оценивается в 7,2 миллиарда долларов, исследовательской фирмой Knowledge Sourcing Intelligence.

Новость на сайте «ECONET» / Интересные / 2019-11-26T11:25:00+03:00 / 373

Другие новости / Интересные

Интересные