Os pesquisadores adicionaram genes que direcionam o metabolismo da própria levedura para produzir tagatose. Na foto, da esquerda:Universidade da Califórnia, Professor Jamie Cate de Berkeley, O pesquisador de pós-doutorado em Illinois, Jingjing Liu, e o professor Yong-Su Jin. Crédito:Yong-Su Jin
A busca por satisfazer o guloso sem aumentar a cintura traz uma nova arma em seu arsenal:uma cepa de levedura que pode metabolizar a lactose, o açúcar nos laticínios, em tagatose, um adoçante natural com menos da metade das calorias do açúcar de mesa.
Yong-Su Jin, um professor de ciência alimentar e nutrição humana da Universidade de Illinois, liderou a equipe de pesquisa que desenvolveu a cepa de levedura, que produz tagatose em quantidades muito maiores do que as técnicas tradicionais de fabricação enzimática e pode ajudar a tornar a tagatose uma alternativa econômica ao açúcar ou ao xarope de milho com alto teor de frutose.
Os pesquisadores publicaram seus trabalhos na revista. Nature Communications .
"Tagatose é um adoçante que exibe sabores e texturas quase idênticas à sacarose, ou açúcar de mesa. Contudo, tagatose tem muito menos calorias do que a sacarose - cerca de 40% da sacarose, "Jin disse." Além disso, não aumenta os níveis de glicose no sangue tanto quanto a sacarose ou a frutose. O índice glicêmico da tagatose é 3, que é muito menor do que a sacarose, 68, e frutose, 24. Como tal, tagatose carrega um risco menor de desenvolver diabetes tipo 2 e outras doenças causadas por aumentos rápidos e repetidos de glicose no sangue. "
Apesar de seus benefícios, tagatose tem um alto custo de fabricação que a impede de amplo uso comercial, Jin disse. Embora esteja naturalmente presente em frutas e laticínios, as concentrações são muito baixas para isolar a tagatose com eficácia. O método de fabricação tradicional envolve um processo enzimático de várias etapas que transforma a galactose - um componente da lactose - em tagatose.
O professor de ciência alimentar da Universidade de Illinois, Yong-Su Jin, liderou uma equipe que desenvolveu uma cepa de levedura para produzir o adoçante natural de baixa caloria tagatose a partir da lactose. Crédito:L. Brian Stauffer
Infelizmente, a reação enzimática é tão ineficiente que apenas 30 por cento da galactose é convertida em tagatose, forçando os fabricantes a usar um processo caro para remover a tagatose da mistura de galactose.
A equipe de Jin usou a maquinaria interna das células de levedura como pequenas fábricas de tagatose, muito parecido com a forma como os fabricantes de etanol usam fermento para produzir combustível a partir do milho. Os pesquisadores desenvolveram uma cepa de levedura que produz tagatose a partir da lactose por meio de dois ajustes genéticos. Primeiro, eles retiraram um gene que permitia que a levedura usasse a galactose como combustível celular durante o metabolismo da lactose. Segundo, eles adicionaram dois genes que convertem galactose em tagatose.
Assim, quando o fermento é alimentado com lactose, seu próprio metabolismo o leva a produzir uma solução que é 90% tagatose - muito mais alta do que o rendimento de 30% da manufatura tradicional. Os reatores de levedura também operam em escalas muito maiores do que os baseados em enzimas, que poderia permitir a produção em massa eficiente de tagatose, Jin disse.
"Outra vantagem é que nosso processo à base de levedura pode usar o soro de leite indiretamente. O soro de leite é um subproduto inevitável dos processos de fabricação de queijo e iogurte grego como matéria-prima, "Jin disse." Devido à recente popularidade do iogurte grego, o descarte de soro de leite é um problema na indústria de laticínios. Esperamos que nosso processo possa ser usado para resolver o problema do excesso de soro de leite. Como nossa abordagem baseada na fermentação de levedura permite uma proporção de produto mais alta e o uso direto de resíduos lácteos baratos, esperamos que o custo de produção da tagatose possa ser reduzido significativamente. "
Próximo, os pesquisadores vão explorar o uso de sua abordagem baseada em levedura para fabricar outros produtos a partir da lactose.
"Nós mostramos que a lactose pode ser utilizada de maneira rápida e eficiente por leveduras modificadas. Com mais engenharia metabólica, podemos produzir outros produtos valiosos a partir da abundante lactose no soro de leite, usando nossa cepa de levedura projetada, "Jin disse.