นักวิจัยพัฒนาการผลิตสารให้ความหวานทดแทนน้ำตาลแคลอรี่ต่ำ

MENA Newswire , บอสตัน : นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยทัฟส์กล่าวว่า พวกเขาได้พัฒนาวิธีการผลิตทากาโทสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเป็น “น้ำตาลหายาก” ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีรสชาติใกล้เคียงกับน้ำตาลทราย แต่ให้แคลอรีน้อยกว่า และทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดและอินซูลินเพิ่มขึ้นน้อยกว่ามาก ดังที่ระบุไว้ในการศึกษาทางคลินิกที่ตีพิมพ์แล้ว ทีมวิจัยรายงานว่า การดัดแปลงแบคทีเรียให้เปลี่ยนกลูโคสที่มีอยู่ทั่วไปให้เป็นทากาโทส อาจช่วยแก้ปัญหาอุปสรรคที่มีมานาน ซึ่งทำให้สารให้ความหวานชนิดนี้มีราคาค่อนข้างสูงและมีข้อจำกัดในการใช้งาน

ทากาโทสพบได้ในธรรมชาติในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น รวมถึงในผลิตภัณฑ์นมบางชนิดเมื่อแลคโตสถูกย่อยสลายด้วยความร้อนหรือเอนไซม์ และในปริมาณเล็กน้อยในผลไม้บางชนิด นักวิจัย อธิบายว่ามันมีความหวานประมาณ 92% ของซูโครส โดยมีแคลอรีน้อยกว่าประมาณ 60% หน่วยงานกำกับดูแลของสหรัฐฯ ได้กำหนดให้ทากาโทสเป็นสารที่ปลอดภัยโดยทั่วไปสำหรับการใช้ในอาหาร ทำให้มันเป็นตัวเลือกสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการรสชาติและประสิทธิภาพคล้ายน้ำตาล แต่มีผลกระทบต่อการเผาผลาญต่ำกว่า

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports Physical Science นักวิจัย รายงานว่าได้ดัดแปลงแบคทีเรีย Escherichia coli เพื่อใช้เป็นแพลตฟอร์มการผลิต โดยการเพิ่มเอนไซม์ที่เพิ่งค้นพบใหม่จากราเมือก คือ galactose-1-phosphate-selective phosphatase ร่วมกับเอนไซม์อีกตัวหนึ่ง คือ arabinose isomerase เพื่อให้การเปลี่ยนเป็น tagatose สมบูรณ์ ทีมวิจัยรายงานว่าได้ผลผลิตสูงถึง 95% จากกลูโคส เมื่อเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิมที่มักให้ผลผลิตต่ำกว่า

วิธีการผลิตทำงานอย่างไร และทำไมจึงสำคัญ

นักวิจัยกล่าวว่ากลไกการจัดการทากาโทสของร่างกายช่วยอธิบายถึงผลกระทบต่อระดับน้ำตาลในเลือดและอินซูลินที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับซูโครส พวกเขารายงานว่าทากาโทสที่รับประทานเข้าไปนั้นถูกดูดซึมในลำไส้เล็กเพียงบางส่วนเท่านั้น ในขณะที่ส่วนใหญ่ไปถึงลำไส้ใหญ่ ซึ่งจะถูกหมักโดยแบคทีเรียในลำไส้ การอภิปรายในงานวิจัยและการค้นพบทางคลินิกก่อนหน้านี้ที่ นักวิจัย อ้างถึง อธิบายถึงการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำตาลและอินซูลินในพลาสมาเพียงเล็กน้อยหลังจากรับประทาน ซึ่งเป็นลักษณะที่ทำให้ทากาโทสน่าสนใจในการวางแผนอาหารสำหรับผู้ที่กำลังจัดการกับโรคเบาหวานหรือภาวะดื้อต่ออินซูลิน

นอกเหนือจากการวัดด้านเมตาบอลิซึมแล้ว นักวิจัยยังอ้างหลักฐานที่แสดงว่าทากาโทสมีพฤติกรรมแตกต่างจากซูโครสในช่องปาก และอาจช่วยจำกัดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับฟันผุ พวกเขายังอธิบายถึงข้อบ่งชี้ของผลดีต่อจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในช่องปากและลำไส้ ซึ่งสอดคล้องกับวิธีการประมวลผลของคาร์โบไฮเดรตที่ดูดซึมได้ต่ำบางชนิด ในการใช้งานด้านอาหาร ทีมวิจัยอธิบายว่าทากาโทสเป็น “สารให้ความหวานเพิ่มปริมาณ” ที่สามารถเพิ่มปริมาตรและเนื้อสัมผัส และสามารถเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลได้ในระหว่างการปรุงอาหารและการอบ ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สารให้ความหวานเข้มข้นสูงหลายชนิดทำได้ยาก

รายละเอียดด้านกฎระเบียบและการติดฉลาก

แม้ว่าทากาโทสจะได้รับอนุญาตให้ใช้ในอาหารในสหรัฐอเมริกา แต่การระบุบนฉลากนั้นแตกต่างจากน้ำตาลแคลอรีต่ำชนิดอื่น ๆ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา แห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) ได้ชี้แจงถึงวิธีการแสดงทากาโทสบนฉลากข้อมูลโภชนาการ รวมถึงในคำตอบเพิ่มเติมในปี 2023 ที่ระบุว่าทากาโทสต้องระบุว่าเป็นน้ำตาลที่เติมลงไป ข้อมูลรายงานจากภาคอุตสาหกรรมและเอกสารของ FDA ระบุว่าทากาโทสมีแคลอรีน้อยกว่าซูโครส แต่มากกว่าอัลลูโลส ซึ่งเป็นน้ำตาลหายากอีกชนิดหนึ่งที่ FDA ยกเว้นจากการจัดประเภทเป็น "น้ำตาลที่เติมลงไป"

ทีมวิจัยจากทัฟส์ได้อธิบายกระบวนการใหม่นี้ว่าเป็นวิธีการย้อนกลับกระบวนการทางชีวภาพทั่วไปในการสร้างน้ำตาลตัวกลางจากกลูโคส แล้วแปลงเป็นทากาโทส โดยใช้เอนไซม์ที่คัดเลือกมาสำหรับงานนี้ พวกเขากล่าวว่าแนวทางนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้การผลิตมีต้นทุนที่ประหยัดมากขึ้น โดยอาศัยวัตถุดิบที่มีอยู่มากมายแทนที่จะใช้วัตถุดิบที่มีราคาแพงกว่า นักวิจัย ยังรายงานด้วยว่ากลยุทธ์เดียวกันนี้สามารถปรับใช้เพื่อสังเคราะห์น้ำตาลหายากชนิดอื่น ๆ ได้ ซึ่งจะช่วยขยายเครื่องมือสำหรับวิทยาศาสตร์ด้านอาหารและโภชนาการ ในขณะที่ยังคงรักษารสชาติและคุณสมบัติการใช้งานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายให้ใกล้เคียงกับน้ำตาลมากที่สุด