La ricerca per soddisfare i più golosi senza aumentare il punto vita ha una nuova arma nel suo arsenale:un ceppo di lievito in grado di metabolizzare il lattosio, lo zucchero nei latticini, in tagatosio, un dolcificante naturale con meno della metà delle calorie dello zucchero da tavola.

Yong Su Jin, un professore di scienze dell'alimentazione e nutrizione umana dell'Università dell'Illinois, ha guidato il gruppo di ricerca che ha ingegnerizzato il ceppo di lievito, che produce tagatosio in quantità molto maggiori rispetto alle tradizionali tecniche di produzione enzimatica e potrebbe contribuire a rendere il tagatosio un'alternativa economica allo zucchero o allo sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio.

I ricercatori hanno pubblicato il loro lavoro sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

"Il tagatosio è un dolcificante che presenta gusti e consistenze quasi identici al saccarosio, o zucchero da tavola. Però, il tagatosio ha molte meno calorie del saccarosio:circa il 40% del saccarosio, " disse Jin. "Inoltre, non aumenta i livelli di glucosio nel sangue tanto quanto il saccarosio o il fruttosio. L'indice glicemico del tagatosio è 3, che è molto inferiore a quello del saccarosio, 68, e fruttosio, 24. In quanto tale, il tagatosio comporta un minor rischio di sviluppare il diabete di tipo 2 e altre malattie causate da aumenti rapidi e ripetuti del glucosio nel sangue".

Nonostante i suoi benefici, tagatose ha un alto costo di produzione che lo ha tenuto da un ampio uso commerciale, disse Jin. Sebbene sia naturalmente presente nella frutta e nei latticini, le concentrazioni sono troppo basse per isolare efficacemente il tagatosio. Il metodo di produzione tradizionale prevede un processo enzimatico in più fasi che trasforma il galattosio, un componente del lattosio, in tagatosio.

Sfortunatamente, la reazione enzimatica è così inefficiente che solo il 30 percento del galattosio viene convertito in tagatosio, costringendo i produttori a utilizzare un processo costoso per rimuovere il tagatosio dalla miscela di galattosio.

Il team di Jin ha utilizzato il macchinario interno delle cellule di lievito come piccole fabbriche di tagatosio, proprio come i produttori di etanolo usano il lievito per produrre carburante dal mais. I ricercatori hanno progettato un ceppo di lievito che produce tagatosio dal lattosio apportando due modifiche genetiche. Primo, hanno estratto un gene che consente al lievito di utilizzare il galattosio come combustibile cellulare durante il metabolismo del lattosio. Secondo, hanno aggiunto due geni che convertono il galattosio in tagatosio.

Così, quando il lievito viene alimentato con lattosio, il suo stesso metabolismo lo spinge a produrre una soluzione che è il 90% di tagatosio, molto più alto della resa del 30% della produzione tradizionale. I reattori di lievito funzionano anche su scale molto più grandi di quelli a base di enzimi, che potrebbe consentire un'efficiente produzione di massa di tagatosio, disse Jin.

"Un altro vantaggio è che il nostro processo a base di lievito può utilizzare indirettamente il siero di latte. Il siero di latte è un sottoprodotto inevitabile dei processi di produzione del formaggio e dello yogurt greco come materia prima, " disse Jin. "A causa della recente popolarità dello yogurt greco, lo smaltimento del siero è un problema nell'industria lattiero-casearia. Ci auguriamo che il nostro processo possa essere utilizzato per risolvere il problema del siero in eccesso. Poiché il nostro approccio basato sulla fermentazione del lievito consente un rapporto di prodotto più elevato e l'uso diretto di scarti lattiero-caseari poco costosi, prevediamo che il costo di produzione del tagatosio possa essere notevolmente ridotto".

Prossimo, i ricercatori esploreranno l'uso del loro approccio basato sul lievito per fabbricare altri prodotti a partire dal lattosio.

"Abbiamo dimostrato che il lattosio può essere utilizzato in modo efficiente e rapido dal lievito ingegnerizzato. Con un'ulteriore ingegneria metabolica, possiamo produrre altri prodotti di pregio dal lattosio abbondante nel siero, utilizzando il nostro ceppo di lievito ingegnerizzato, " disse Jin.