Một nghiên cứu đã tìm ra loại đường ít calo và ít gây tăng cân hơn
Nghiên cứu lé lộ một loại đường ít calo hơn, ít ảnh hưởng đến đường huyết, có lợi cho sức khỏe và có vị ngọt tương đương đường mía.
Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra "chén thánh" của các chất thay thế đường.
Một phương pháp mới đã được các nhà nghiên cứu phát triển để tạo ra một loại đường có hương vị gần như giống hệt đường ăn thông thường, nhưng đi kèm ít rủi ro sức khỏe hơn.
Thành quả này mở ra khả năng sử dụng một chất tạo ngọt ít calo, ít ảnh hưởng đến đường huyết và có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe răng miệng và hệ vi sinh đường ruột.
Các nhà khoa học đã dành cả một thế kỷ để tìm ra hương vị ngọt ngào hoàn hảo
Trong nhiều thập kỷ, giới khoa học và ngành thực phẩm đã tìm cách tái tạo vị ngọt quen thuộc của đường mà không kéo theo những hệ lụy như sâu răng, thừa cân, kháng insulin hay đái tháo đường.
Từ các chất làm ngọt nhân tạo như saccharin vào thế kỷ 19 đến stevia và monk fruit trong thế kỷ 21, mục tiêu chung vẫn là giữ được vị ngọt nhưng giảm tác động tiêu cực lên sức khỏe.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Tufts mới đây công bố tiến triển đáng chú ý trong hướng đi này. Trong một nghiên cứu đăng trên Cell Reports Physical Science, các nhà khoa học mô tả một phương pháp sinh tổng hợp mới để sản xuất tagatose, một loại đường tự nhiên nhưng cực kỳ hiếm.
Về hương vị, tagatose gần như tương đồng với đường mía, trong khi các tác động tiêu cực được ghi nhận thấp hơn. Theo các nhà khoa học, loại đường này có thể mang lại thêm những lợi ích nhất định cho sức khỏe.
Tagatose có thể được tìm thấy ở đâu?
So với các loại đường phổ biến như glucose, fructose hay đường cát, đường mía (sucrose), tagatose chỉ xuất hiện với hàm lượng rất nhỏ trong tự nhiên.
Nó hình thành khi lactose trong sữa bị phân hủy bởi nhiệt độ hoặc enzyme, thường gặp trong quá trình sản xuất sữa chua, phô mai hay kefir (một loại đồ uống lên men giàu probiotics).
Một lượng rất nhỏ tagatose cũng có mặt trong táo, dứa và cam, nhưng thường chiếm dưới 0,2% tổng lượng đường.
Vì vậy, tagatose hầu như không được khai thác trực tiếp từ thực phẩm mà phải sản xuất bằng con đường công nghiệp.
Bài toán khó trong sản xuất tagatose
Theo Nik Nair, phó giáo sư ngành kỹ thuật hóa học và sinh học tại Tufts, các phương pháp sản xuất tagatose hiện có đều tồn tại hạn chế về hiệu suất và chi phí. Điều này khiến việc ứng dụng rộng rãi loại đường này gặp nhiều trở ngại.
Để giải quyết vấn đề, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cách tiếp cận mới dựa trên vi khuẩn biến đổi gen. Họ thiết kế vi khuẩn Escherichia coli hoạt động như những "nhà máy tí hon", được trang bị các enzyme phù hợp để chuyển hóa glucose, một nguyên liệu rẻ và dồi dào, thành tagatose.
Cách làm này hiệu quả hơn đáng kể so với phương pháp cũ vốn dựa vào galactose, một loại đường ít phổ biến và tốn kém hơn.
Trong quy trình mới, vi khuẩn được gắn một enzyme vừa được phát hiện từ nấm nhầy, có tên galactose-1-phosphate-selective phosphatase. Enzyme này cho phép chuyển glucose thành galactose.
Sau đó, một enzyme khác do vi khuẩn tạo ra, arabinose isomerase, tiếp tục chuyển galactose thành tagatose.
Nhờ cơ chế này, hiệu suất chuyển hóa từ glucose sang tagatose có thể đạt tới 95%, cao hơn nhiều so với mức 40 - 77% của các phương pháp sản xuất truyền thống. Hiệu quả vượt trội này cũng giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất.
.png)
.png)
Tagatose mang lại hương vị ngọt ngào ít calo hơn và an toàn trong thực phẩm
Tagatose mang khoảng 92% độ ngọt của sucrose nhưng chứa ít hơn khoảng 60% năng lượng.
Chất này đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) xếp vào nhóm "được công nhận là an toàn", cho phép sử dụng trong thực phẩm tiêu dùng, tương tự như muối, giấm hay baking soda.
Tác động của tagatose đến đường huyết và hệ vi sinh đường ruột
Một trong những lý do khiến tagatose được xem là có lợi cho người mắc đái tháo đường nằm ở cách cơ thể xử lý loại đường này.
Chỉ một phần tagatose được hấp thu ở ruột non, phần còn lại được vi khuẩn đường ruột lên men ở đại tràng. Nhờ đó, loại đường này gây tăng đường huyết và insulin thấp hơn nhiều so với đường cát hay đường mía.
Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy mức tăng glucose và insulin trong máu sau khi sử dụng tagatose là rất nhỏ.
Ngoài tác động lên chuyển hóa đường, tagatose còn được cho là có lợi cho sức khỏe răng miệng. Khác với các loại đường phổ biến vốn tạo điều kiện cho vi khuẩn gây sâu răng phát triển, tagatose có xu hướng làm chậm sự tăng trưởng của một số vi khuẩn này.
Bên cạnh đó, một số nghiên cứu cho thấy tagatose có thể mang lại hiệu ứng tương tự probiotic, góp phần duy trì hệ vi sinh cân bằng hơn ở cả khoang miệng và đường ruột.
Phù hợp cho nấu nướng và làm bánh
Nhờ hàm lượng năng lượng thấp và khả năng hấp thu hạn chế trong cơ thể, tagatose có thể hoạt động như chất tạo ngọt có thể thay thế đường cả về vị lẫn kết cấu trong nấu nướng và làm bánh. Đây là đặc điểm mà các chất tạo ngọt cường độ cao thường không đáp ứng được.
Tagatose cũng có khả năng tạo màu nâu khi gia nhiệt, tương tự đường mía, và trong các đánh giá cảm quan, hương vị của nó được nhận xét là gần với đường thông thường hơn so với nhiều lựa chọn thay thế khác.
Vì sao bước đột phá này đáng chú ý?
Theo ông Nair, bước đột phá của nghiên cứu nằm ở việc phát hiện một enzyme có nguồn gốc từ nấm nhầy và đưa nó vào hệ thống vi khuẩn sản xuất.
Cách tiếp cận này cho phép đảo chiều một con đường sinh học vốn chuyển galactose thành glucose, để tạo ra galactose từ glucose làm nguyên liệu đầu vào. Nhờ đó, tagatose và thậm chí các loại đường hiếm khác có thể được tổng hợp với hiệu quả cao hơn.
Nhóm nghiên cứu cho rằng chiến lược này có thể được mở rộng sang việc sản xuất nhiều loại đường hiếm khác, qua đó mở ra hướng tiếp cận mới cho ngành thực phẩm và dinh dưỡng trong phát triển các chất tạo ngọt.
Tóm lại
1. Tagatose là đường gì?
Tagatose là một loại đường tự nhiên hiếm, có vị ngọt gần giống đường mía, nhưng tồn tại với hàm lượng rất nhỏ trong tự nhiên và chủ yếu được sản xuất bằng công nghệ sinh học.
Hiện nay, các nhà khoa học đã phát triển ra phương pháp sản xuất tagatose hiệu suất cao hơn và đạt hiệu quả tốt hơn về mặt chi phí.
2. Lợi ích của tagatose là gì?
Tagatose có ít calo hơn đường thông thường, gây tăng đường huyết thấp hơn và được ghi nhận có thể hỗ trợ sức khỏe răng miệng cũng như hệ vi sinh đường ruột.