研究者らが低カロリーの砂糖代替品の生産を進める

MENA Newswire 、ボストン：タフツ大学の科学者たちは、天然に存在する「希少糖」であるタガトースをより効率的に製造する方法を開発したと発表した。タガトースは、食用砂糖に近い味わいでありながら、カロリーが低く、血糖値とインスリン値の上昇がはるかに少ないことが、発表された臨床研究で示されている。研究チームは、広く入手可能なグルコースをタガトースに変換する細菌を遺伝子操作することで、この甘味料を比較的高価で用途が限られている長年の課題を解決できる可能性があると報告した。

タガトースは自然界には微量しか存在せず、乳糖が熱や酵素によって分解された一部の乳製品や、特定の果物にも微量に含まれています。 研究者によると、タガトースの甘味はショ糖の約92%で、カロリーは約60%低いとされています。米国の規制当局は、タガトースを食品への使用が一般的に安全であると認められる物質に指定しており、砂糖のような風味と、代謝への影響を抑えた機能性を求めるメーカーにとって、タガトースは有望な候補物質となっています。

この研究は、Cell Reports Physical Science誌に掲載された論文で報告されています。 研究者らは、粘菌由来の新規酵素であるガラクトース-1-リン酸選択的ホスファターゼと、別の酵素であるアラビノースイソメラーゼを組み込んだ大腸菌を改変し、タガトースへの変換を完了させることで、グルコースから最大95%の収率を達成したと報告しています。これは、従来のプロセスでは通常、収率が低いのに対し、タガトースへの変換はより困難です。

生産方法の仕組みとそれが重要な理由

研究者らは、体内でのタガトースの処理が、ショ糖と比較して血糖値とインスリンに対するタガトースの効果が低い理由の一つであると述べています。摂取されたタガトースは小腸で吸収されるのは一部に過ぎず、大部分は大腸に到達し、そこで腸内細菌によって発酵されると報告されています。 研究者らが引用した本研究の考察と過去の臨床知見では、摂取後の血漿中の血糖値とインスリン値の上昇は最小限であることが示されており、この特性から、糖尿病やインスリン感受性を管理する人々の食事計画においてタガトースが注目されています。

研究者らは、代謝指標以外にも、タガトースが口腔内でショ糖とは異なる挙動を示し、一部の虫歯関連細菌の増殖を抑制する可能性があるという証拠を挙げた。また、口腔内および腸内の有益な微生物に対する支持効果の兆候も示しており、これは一部の低吸収性炭水化物の消化過程と一致している。食品用途において、研究チームはタガトースを「増量甘味料」と表現した。タガトースはボリュームと食感を与え、調理やベーキング中に褐色化するが、これは多くの高甘味度甘味料では再現が難しい特性である。

規制およびラベルの詳細

タガトースは米国では食品への使用が許可されていますが、その表示方法は他の低カロリー糖とは異なります。 米国食品医薬品局（FDA）は、栄養成分表示ラベルにおけるタガトースの表示方法について規定しており、2023年の補足回答では、タガトースは添加糖として表示する必要があると明記されています。業界報告書やFDAの資料によると、タガトースのカロリーはスクロースよりも低いものの、FDAが「添加糖」の指定から除外している希少糖であるアルロースよりも高いことが示されています。

タフツ大学の研究チームは、この新しいプロセスを、グルコースから中間糖を生成し、それを目的に合わせて選ばれた酵素を用いてタガトースに変換するという、一般的な生物学的経路を逆転させる方法として位置づけました。 研究チームによると、このアプローチは、高価な投入物ではなく豊富な原料を利用することで、製造をより経済的にすることを目的としているとのことです。研究者らはまた、同じ戦略を他の希少糖の合成にも応用でき、最終製品の味と機能特性を砂糖に近づけながら、食品・栄養科学におけるツールキットを拡張できると報告しています。