Durante mais de um século, cientistas e empresas alimentares têm procurado formas de reproduzir o sabor do açúcar sem as suas desvantagens para a saúde. Desde os primeiros adoçantes como a sacarina no século XIX até alternativas modernas como a estévia e a fruta do monge, o propósito permaneceu o mesmo. O desafio era encontrar algo que proporcionasse o sabor familiar do açúcar, evitando ao mesmo tempo as calorias extras, a cárie dentária e o aumento do risco de obesidade, resistência à insulina e diabetes.
Um novo estudo publicado em Relatórios de células sobre ciências físicas sugere que os pesquisadores podem estar mais próximos desse objetivo. Cientistas da Universidade Tufts desenvolveram um método biossintético para produzir tagatose, um açúcar natural, mas extremamente raro. Tagatose imita de perto o sabor do açúcar de mesa e pode oferecer uma maneira de desfrutar da doçura com menos efeitos negativos à saúde. Os pesquisadores dizem que pode até trazer benefícios adicionais.
O que é tagatose e de onde vem
A tagatose existe na natureza, mas apenas em quantidades muito pequenas em comparação com açúcares comuns como glicose, frutose e sacarose. Aparece no leite e outros produtos lácteos quando a lactose é decomposta pelo calor ou pela atividade enzimática, inclusive durante a produção de iogurte, queijo e kefir.
Pequenas quantidades de tagatose também estão presentes em frutas como maçã, abacaxi e laranja. No entanto, geralmente representa menos de 0,2% do açúcar encontrado nessas fontes naturais. Devido a essa deficiência, a tagatose geralmente é fabricada em uma fábrica, em vez de obtida diretamente dos alimentos.
Criando bactérias para produzir um açúcar raro
“Existem processos estabelecidos para a produção de tagatose, mas são ineficientes e caros”, disse Nick Nair, professor assistente de engenharia química e biológica na Tufts.
Para resolver este problema, a equipe de pesquisa desenvolveu uma nova estratégia de produção utilizando bactérias geneticamente modificadas. “Desenvolvemos uma forma de produzir tagatose através da engenharia da bactéria Escherichia coli para funcionar como pequenas fábricas carregadas com as enzimas certas para processar grandes quantidades de glicose em tagatose. Isto é muito mais económico do que a nossa abordagem anterior, que utilizava a galactose menos abundante e cara para produzir tagatose.”
As bactérias foram modificadas para incluir uma enzima recém-identificada chamada fosfatase seletiva de galactose-1-fosfato (Gal1P). Esta enzima permite que as bactérias produzam galactose diretamente da glicose. Outra enzima produzida pela bactéria, conhecida como arabinase isomerase, converte então a galactose em tagatose.
Usando este método, as bactérias modificadas podem converter glicose em tagatose com um rendimento de até 95%. Esta é uma melhoria significativa em relação às técnicas de produção tradicionais, que normalmente atingem rendimentos entre 40 e 77%. A maior eficiência também torna o processo muito mais econômico.
Doce, seguro e com menos calorias
Tagatose fornece cerca de 92% da doçura da sacarose – açúcar de mesa – e ainda contém cerca de 60% menos calorias. Foi classificado pelo FDA como “geralmente reconhecido como seguro”, o que significa que pode ser usado em alimentos de consumo. Ingredientes de uso diário como sal, vinagre e bicarbonato de sódio compartilham essa designação.
Uma das razões pelas quais a tagatose pode ser benéfica para pessoas com diabetes é a forma como o corpo a processa. Apenas parte do açúcar é absorvida no intestino delgado, enquanto a maior parte é fermentada pelas bactérias intestinais no intestino grosso. Como resultado, a tagatose tem um efeito muito menor sobre os níveis de glicose e insulina no sangue do que o açúcar normal. Estudos clínicos demonstraram apenas um aumento mínimo nos níveis plasmáticos de glicose ou insulina após a administração.
Tagatose também pode apoiar a saúde bucal. Ao contrário da sacarose, que alimenta bactérias que causam cáries, a tagatose parece limitar o crescimento de alguns destes micróbios nocivos. A pesquisa também mostra que pode ter efeitos probióticos que promovem bactérias mais saudáveis na boca e no intestino.
Açúcar que cozinha como açúcar
Por ser pobre em calorias e pouco absorvida pelo organismo, a tagatose funciona bem como “adoçante de massa”. Isso significa que pode substituir o açúcar não só pela sua doçura, mas também pelas propriedades físicas que proporciona na culinária e na panificação. Os adoçantes de alta intensidade não conseguem replicar este efeito. Quando aquecida, a tagatose fica marrom como o açúcar de mesa, e os testes de sabor mostram que ela se assemelha ao sabor e à sensação na boca do açúcar comum.
Por que esta revelação é importante
“A principal inovação na biossíntese de tagatose foi encontrar a enzima Gal1P do fungo e incorporá-la em nossas bactérias de produção”, disse Nair. “Isso nos permitiu reverter a via biológica natural que converte galactose em glicose e, em vez disso, produzir galactose a partir da glicose, que é fornecida como matéria-prima. A partir deste ponto, a tagatose e possivelmente outros açúcares raros podem ser sintetizados.”
Os investigadores dizem que esta abordagem pode abrir a porta a uma produção mais eficiente de outros açúcares raros, mudando potencialmente a forma como os adoçantes são produzidos e utilizados no futuro.
