Генетически модифицированная кишечная палочка помогает создать низкокалорийный заменитель сахара

Ученые из Университета Тафтса представили новый метод биосинтетического получения редкого сахара – тагатозы. Этот подсластитель способен обеспечивать вкус и сладость, близкие к обычному столовому сахару, но при этом лишен его потенциальных негативных эффектов и, возможно, даже обладает полезными для здоровья свойствами.

Исследователи предложили технологию, при которой генетически модифицированные бактерии Escherichia coli функционируют как миниатюрные биофабрики. Оснащенные нужными ферментами, они эффективно превращают большие объемы глюкозы в тагатозу. Такой подход оказался значительно более экономичным по сравнению с прежними методами, основанными на использовании редкой и дорогостоящей галактозы. Ученые генетически изменили бактерии так, чтобы они вырабатывали недавно обнаруженный у слизевиков фермент – галактозо-1-фосфат-селективную фосфатазу (Gal1P). Этот фермент позволяет синтезировать галактозу напрямую из глюкозы. Затем второй бактериальный фермент – арабинозоизомераза – завершает процесс, превращая галактозу в тагатозу.

Эффективность такого биосинтеза очень высока: выход тагатозы из глюкозы достигает до 95%. Это существенно превосходит традиционные методы производства, при которых удается получить лишь 40-77% продукта, и при этом новый подход оказывается значительно более экономичным. По вкусовым свойствам тагатоза близка к обычному сахару: ее сладость составляет около 92% от сладости сахарозы, тогда как калорийность примерно на 60% ниже. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) отнесло тагатозу к категории "общепризнанно безопасных" веществ, разрешенных для использования в пищевой промышленности, наряду с такими привычными ингредиентами, как соль, уксус и пищевая сода.

Потенциальные преимущества тагатозы для людей с диабетом связаны с тем, что в тонком кишечнике она усваивается лишь частично. Основная ее доля перерабатывается микрофлорой в толстой кишке, поэтому влияние на уровень глюкозы и инсулина в крови значительно ниже, чем у обычного сахара. Клинические исследования подтверждают, что после ее употребления наблюдается лишь минимальное повышение этих показателей.

Кроме того, в отличие от сахарозы, которая способствует размножению бактерий, вызывающих кариес, тагатоза, по всей видимости, подавляет рост части таких микроорганизмов. Имеющиеся данные также указывают на ее пробиотические свойства и способность поддерживать здоровый баланс микрофлоры в полости рта и кишечнике.