Por mais de um século, cientistas e empresas alimentícias têm buscado maneiras de replicar o sabor do açúcar sem seus problemas de saúde. Desde os primeiros adoçantes, como a sacarina no século 19, até as alternativas modernas, como a stevia e o fruto do monge, o objetivo permaneceu o mesmo. O desafio tem sido encontrar algo que ofereça o sabor familiar do açúcar, evitando o excesso de calorias, a cárie dentária e os aumentos nos riscos de obesidade, resistência à insulina e diabetes.
Um novo estudo publicado na Cell Reports Physical Science sugere que os pesquisadores podem estar mais próximos desse objetivo. Cientistas da Universidade de Tufts desenvolveram um método biossintético para produzir tagatose, um açúcar que ocorre naturalmente, mas que é extremamente raro. A 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 afirmam que pode até proporcionar benefícios adicionais.
O que é a Tagatose e de onde vem
A tagatose existe naturalmente, mas apenas em quantidades muito pequenas em comparação com açúcares comuns, como glicose, frutose e sacarose. Ela aparece no leite e em outros produtos lácteos quando a lactose se decompõe sob calor ou atividade enzimática, incluindo durante a produção de iogurte, queijo e kefir.
Pequenas quantidades de tagatose também estão presentes em frutas como maçãs, abacaxis e laranjas. No entanto, geralmente representa menos de 0,2% dos açúcares encontrados nessas fontes naturais. Devido a essa escassez, a tagatose costuma ser produzida por meio da fabricação em vez de ser extraída diretamente de alimentos.
Engenharia de Bactérias para Produzir Açúcar Raro
“Existem processos estabelecidos para produzir tagatose, mas são ineficientes e caros”, disse Nik Nair, professor associado de engenharia química e biológica na Tufts.
Para resolver esse problema, a equipe de pesquisa desenvolveu uma nova estratégia de produção usando bactérias geneticamente modificadas. “Desenvolvemos uma maneira de produzir tagatose ao modificar a bactéria Escherichia coli para funcionar como pequenas fábricas, carregadas com as enzimas certas para processar grandes quantidades de glicose em tagatose. Isso é muito mais viável economicamente do que nossa abordagem anterior, que usava galactose, que é menos abundante e cara, para fazer tagatose.”
As bactérias foram modificadas para incluir uma enzima recém-identificada de bolor, chamada fosfatase seletiva de galactose-1-fosfato (Gal1P). Esta enzima permite que as bactérias gerem galactose diretamente a partir da glicose. Outra enzima produzida pelas bactérias, conhecida como isomerase de arabinose, então converte a galactose em tagatose.
Usando esse método, as bactérias engenheiradas podem converter glicose em tagatose com rendimentos de até 95%. Isso representa uma grande melhoria em relação às técnicas tradicionais de fabricação, que geralmente alcançam rendimentos que variam de 40 a 77%. A maior eficiência também torna o processo significativamente mais econômico.
Doçura, Segurança e Menos Calorias
A tagatose oferece cerca de 92% da doçura da sacarose — açúcar de mesa — enquanto contém aproximadamente 60% menos calorias. Foi classificada pela FDA como “geralmente reconhecida como segura”, o que significa que pode ser utilizada em produtos alimentícios para consumidores. Essa designação é compartilhada por ingredientes cotidianos como sal, vinagre e bicarbonato de sódio.
Um motivo pelo qual a tagatose pode ser benéfica para pessoas com diabetes é a forma como o corpo a processa. Apenas parte do açúcar é absorvido no intestino delgado, enquanto grande parte é fermentada pelas bactérias intestinais no cólon. Como resultado, a tagatose tem um efeito muito menor sobre os níveis de glicose no sangue e de insulina do que o açúcar convencional. Estudos clínicos demonstraram apenas aumentos mínimos na glicose ou insulina plasmática após o consumo.
A tagatose também pode apoiar a saúde bucal. Ao contrário da sacarose, que alimenta as bactérias que causam cáries, a tagatose parece limitar o crescimento de alguns desses micróbios prejudiciais. Pesquisas também sugerem que pode ter efeitos probióticos que promovem bactérias mais saudáveis tanto na boca quanto no intestino.
Um Açúcar que Cozinha como Açúcar
Por ser baixo em calorias e mal absorvido pelo corpo, a tagatose funciona bem como um “adoçante de volume”. Isso significa que pode substituir o açúcar não apenas pela doçura, mas também pelas propriedades físicas que o açúcar fornece na culinária e na panificação. Adoçantes de alta intensidade não conseguem replicar esse efeito. A tagatose doura como o açúcar de mesa quando aquecida, e testes de sabor mostram que se assemelha de perto ao sabor e à textura do açúcar convencional.
Por que essa descoberta é importante
“A inovação chave na biossíntese da tagatose foi a descoberta da enzima Gal1P do bolor e sua inserção em nossas bactérias de produção”, disse Nair. “Isso nos permitiu inverter uma via biológica natural que metaboliza a galactose em glicose e, em vez disso, gerar galactose a partir de glicose fornecida como matéria-prima. A tagatose e, potencialmente, outros açúcares raros podem ser sintetizados a partir desse ponto.”
Os pesquisadores afirmam que essa abordagem pode abrir portas para a produção de outros açúcares raros de forma mais eficiente, potencialmente remodelando a maneira como os adoçantes são fabricados e utilizados no futuro.
