مذاق هذا السكر الجديد يشبه السكر الحقيقي بدون الجوانب السلبية المعتادة

منذ أكثر من قرن من الزمان، ظل العلماء وشركات الأغذية يبحثون عن طرق لتقليد طعم السكر دون أي أضرار صحية. من المحليات المبكرة مثل السكرين في القرن التاسع عشر إلى البدائل الحديثة مثل ستيفيا وفاكهة الراهب، ظل الهدف كما هو. وكان التحدي يكمن في العثور على شيء يقدم نكهة السكر المألوفة مع تجنب السعرات الحرارية الزائدة، وتسوس الأسنان، وزيادة مخاطر السمنة، ومقاومة الأنسولين، ومرض السكري.

دراسة جديدة نشرت في تقارير الخلية العلوم الفيزيائية يشير إلى أن الباحثين قد يكونون أقرب إلى هذا الهدف. طور العلماء في جامعة تافتس طريقة التخليق الحيوي لإنتاج التاجاتوز، وهو سكر طبيعي ولكنه نادر للغاية. يحاكي تاجاتوز طعم سكر المائدة بشكل وثيق ويمكن أن يوفر طريقة للاستمتاع بالحلاوة مع آثار صحية سلبية أقل. ويقول الباحثون أنه قد يوفر فوائد إضافية.

ما هو تاجاتوز ومن أين يأتي

يوجد التاجاتوز بشكل طبيعي، ولكن بكميات صغيرة جدًا مقارنة بالسكريات الشائعة مثل الجلوكوز والفركتوز والسكروز. ويظهر في الحليب ومنتجات الألبان الأخرى عندما يتحلل اللاكتوز تحت الحرارة أو النشاط الأنزيمي، بما في ذلك أثناء إنتاج الزبادي والجبن والكفير.

توجد أيضًا كميات صغيرة من التاجاتوز في الفواكه مثل التفاح والأناناس والبرتقال. ومع ذلك، فإنه يشكل عادة أقل من 0.2٪ من السكريات الموجودة في هذه المصادر الطبيعية. وبسبب هذه الندرة، عادة ما يتم إنتاج التاجاتوز من خلال التصنيع بدلاً من استخلاصه مباشرة من الأطعمة.

هندسة البكتيريا لإنتاج السكر النادر

وقال نيك ناير، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية والبيولوجية في جامعة تافتس: “هناك عمليات راسخة لإنتاج التاجاتوز، لكنها غير فعالة ومكلفة”.

ولمعالجة هذه المشكلة، طور فريق البحث استراتيجية إنتاج جديدة باستخدام البكتيريا المعدلة وراثيا. “لقد طورنا طريقة لإنتاج التاجاتوز عن طريق هندسة البكتيريا الإشريكية القولونية لتعمل كمصانع صغيرة، محملة بالإنزيمات المناسبة لمعالجة كميات وفيرة من الجلوكوز وتحويلها إلى تاجاتوز. وهذا أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية من نهجنا السابق، الذي استخدم الجالاكتوز الأقل وفرة والتكلفة لصنع تاجاتوز.”

تم تعديل البكتيريا لتشمل إنزيمًا تم تحديده حديثًا من العفن الغروي يسمى الفوسفاتيز الانتقائي للجلاكتوز 1 فوسفات (Gal1P). يمكّن هذا الإنزيم البكتيريا من إنتاج الجالاكتوز مباشرة من الجلوكوز. إنزيم آخر تنتجه البكتيريا، يعرف باسم أرابينوز إيزوميراز، يقوم بتحويل الجالاكتوز إلى تاجاتوز.

باستخدام هذه الطريقة، يمكن للبكتيريا المهندسة تحويل الجلوكوز إلى تاجاتوز بإنتاجية تصل إلى 95%. ويمثل هذا تحسنا كبيرا مقارنة بتقنيات التصنيع التقليدية، التي تحقق عادة عوائد تتراوح بين 40 إلى 77%. كما أن الكفاءة الأعلى تجعل العملية أكثر فعالية من حيث التكلفة بشكل ملحوظ.

حلاوة وأمان وسعرات حرارية أقل

يوفر تاجاتوز حوالي 92% من حلاوة السكروز – سكر المائدة – بينما يحتوي على سعرات حرارية أقل بنسبة 60% تقريبًا. وقد صنفته إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أنه “معترف به عمومًا على أنه آمن”، مما يعني أنه يمكن استخدامه في المنتجات الغذائية الاستهلاكية. تتم مشاركة هذا التصنيف بواسطة المكونات اليومية مثل الملح والخل وصودا الخبز.

أحد الأسباب التي تجعل تاجاتوز مفيدًا للأشخاص المصابين بالسكري هو كيفية معالجة الجسم له. يتم امتصاص جزء فقط من السكر في الأمعاء الدقيقة، بينما يتم تخمير جزء كبير منه بواسطة بكتيريا الأمعاء في القولون. ونتيجة لذلك، فإن تأثير التاجاتوز على مستويات الجلوكوز والأنسولين في الدم أقل بكثير من تأثير السكر التقليدي. أظهرت الدراسات السريرية زيادات طفيفة فقط في نسبة الجلوكوز في البلازما أو الأنسولين بعد الاستهلاك.

قد يدعم تاجاتوز أيضًا صحة الفم. على عكس السكروز، الذي يغذي البكتيريا التي تسبب تسوس الأسنان، يبدو أن التاجاتوز يحد من نمو بعض تلك الميكروبات الضارة. تشير الأبحاث أيضًا إلى أنه قد يكون له تأثيرات بروبيوتيك تعزز البكتيريا الصحية في الفم والأمعاء.

السكر الذي يطبخ مثل السكر

نظرًا لأنه منخفض السعرات الحرارية ويمتصه الجسم بشكل سيئ، فإن التاجاتوز يعمل بشكل جيد كمحلي كبير. وهذا يعني أنه يمكن أن يحل محل السكر ليس فقط من حيث الحلاوة ولكن أيضًا من حيث الخصائص الفيزيائية التي يوفرها السكر في الطهي والخبز. لا يمكن للمحليات عالية الكثافة تكرار هذا التأثير. يحب لون تاجاتوز سكر المائدة عند تسخينه، وتظهر اختبارات التذوق أنه يتطابق بشكل وثيق مع نكهة السكر التقليدي وملمسه في الفم.

لماذا يهم هذا الاكتشاف

وقال ناير: “كان الابتكار الرئيسي في التخليق الحيوي للتاجاتوز هو العثور على إنزيم Gal1P للعفن الوحل وربطه في البكتيريا المنتجة لدينا”. “لقد سمح لنا ذلك بعكس المسار البيولوجي الطبيعي الذي يستقلب الجالاكتوز إلى جلوكوز وبدلاً من ذلك يولد الجالاكتوز من الجلوكوز الذي يتم توفيره كمواد خام. ويمكن تصنيع التاجاتوز والسكريات النادرة الأخرى من تلك النقطة.”

ويقول الباحثون إن هذا النهج يمكن أن يفتح الباب لإنتاج سكريات نادرة أخرى بشكل أكثر كفاءة، مما قد يعيد تشكيل كيفية صنع المحليات واستخدامها في المستقبل.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily