Forskare upptäcker skalbar produktionsteknik för sockerersättning med lågt kaloriinnehåll

Kredit: npj Science of food (2023). DOI: 10.1038/s41538-023-00231-0
Kredit: npj Science of food (2023). DOI: 10.1038/s41538-023-00231-0

Forskare vid University of California, Davis, i samarbete med Mars Advanced Research Institute, har tillkännagivit ett betydande genombrott i produktionen av sockerersättningar med lågt kaloriinnehåll, såsom allulosa. Denna upptäckt kan bidra till att undanröja ett av de främsta hindren för en utbredd användning av dessa alternativ: produktionskostnaderna.

Allulosa, även känt som D-psicos, är ett naturligt förekommande socker som utgör ett hållbart alternativ till sackaros (bordssocker). Det har en liknande smak, konsistens och funktionalitet, vilket gör det till ett attraktivt alternativ för dem som vill minska sitt sockerintag. Genom att aktivera en naturlig process i en mikroorganism har forskare utvecklat en metod för produktion med hög avkastning och hög renhet genom exakt fermentering. Detta framsteg har potential att avsevärt förbättra prisvärdheten och tillgängligheten för dessa produkter.

Allulosa ger nästan 70% smak och söt smak som sackaros, men det metaboliseras minimalt när det passerar genom kroppen. Genom att använda allulosa i livsmedelsprodukter kan människor minska sitt kaloriintag från socker och samtidigt tillfredsställa sitt behov av söta smaker. Dessutom har allulosa en omärkbar effekt på blodsocker- och insulinnivåerna.

”Allulosa är ett utmärkt alternativ till socker, men vi har inte haft något kostnadseffektivt sätt att tillverka det”, säger Shota Atsumi, professor i kemi vid UC Davis och författare till artikeln som publiceras i npj Science of Food. ”Vår nya metod är effektiv, ekonomiskt genomförbar och kan skalas upp för kommersiell produktion.”

Den nya metoden har en teoretisk avkastning på mer än 99% med hög renhet, och kräver därför endast minimal bearbetning för att isolera den önskade produkten. Nuvarande metoder för allulosaproduktion är normalt begränsade till mycket lägre utbytes- och renhetsnivåer och kräver dyra separationstekniker för att isolera allulosa från glukos- och fruktosutgångsmaterialet.

Omdirigering av befintlig process

Atsumi, doktoranden Jayce Taylor, professor Justin Siegel och ett antal medarbetare vid institutionen för kemi och från Mars Advanced Research Institute letade efter ett effektivare sätt att tillverka allulosa. De hittade en industriell mikroorganism som har enzymerna för att tillverka allulosa – den använder dem bara inte på det sättet.

De kunde redigera organismens ämnesomsättning för att få cellerna att omvandla glukos till allulosa. Cellerna konsumerar all glukos de matas med och omvandlar den till allulosa med en anmärkningsvärd koncentration, ett utbyte på över 60% och en renhet på över 95%, vilket överträffar de befintliga produktionsmetoderna.

”När flödet hade omdirigerats visade det sig att cellerna har allt de behöver för att göra det; de behövde bara slås på och oönskade vägar stängas av”, säger Atsumi.

UC Davis har lämnat in patentansökningar för processen och de modifierade organismerna. Forskarna arbetar med en kommersiell partner för att diskutera en uppskalning av processen.

Ytterligare information: Jayce E. Taylor et al, Awakening the natural capability of psicose production in Escherichia coli, npj Science of Food (2023). DOI: 10.1038/s41538-023-00231-0

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.