Des chercheurs développent une méthode pour produire un substitut de sucre plus sain

Du saccharine au XIXe siècle à la stévia et au fruit du moine au XXIe, les chercheurs et l’industrie agroalimentaire ont longtemps cherché un édulcorant qui offre le goût du sucre sans ses inconvénients comme l’excès de calories, les caries dentaires et le risque accru d’obésité, de résistance à l’insuline et de diabète. 

Désormais, dans une étude publiée dans Cell Reports Physical Science, des chercheurs de Tufts ont développé une méthode pour produire par biosynthèse un sucre rare appelé tagatose, qui pourrait bien offrir la douceur et le goût naturel du sucre de table sans ses potentiels méfaits. Il pourrait même offrir certains bienfaits pour la santé.

La tagatose ne se produit naturellement qu’en très petites quantités par rapport aux sucres courants comme le glucose, le fructose ou le saccharose. On peut en trouver dans le lait et d’autres produits laitiers lorsque le lactose est décomposé par la chaleur ou des enzymes, comme dans la production de yaourt, de fromage et de kéfir. 

Certains fruits comme les pommes, les ananas et les oranges contiennent des traces de tagatose dans leur spectre naturel de glucides. Comme la tagatose représente généralement moins de 0,2 % des sucres présents dans les sources naturelles, elle est généralement fabriquée, et non extraite, pour la consommation.

« Il existe des procédés établis pour produire de la tagatose, mais ils sont inefficaces et coûteux », a expliqué Nik Nair, professeur associé en génie chimique et biologique à Tufts. 

« Nous avons développé une méthode pour produire de la tagatose en modifiant la bactérie Escherichia coli pour qu’elle agisse comme de minuscules usines, équipées des bonnes enzymes pour transformer de grandes quantités de glucose en tagatose. C’est bien plus réalisable économiquement que notre approche précédente, qui utilisait du galactose, moins abondant et plus coûteux, pour fabriquer de la tagatose. »

Les bactéries sont modifiées pour inclure une enzyme nouvellement découverte, provenant de moisissure visqueuse, appelée phosphatase sélective du galactose-1-phosphate (Gal1P), qui peut aider à produire du galactose directement à partir du glucose. Une seconde enzyme exprimée par les bactéries, appelée isomérase de l’arabinose, achève la conversion du galactose en tagatose. 

Le rendement de tagatose à partir du glucose généré par les bactéries peut atteindre jusqu’à 95 %, soit un rendement nettement supérieur et plus économique que la fabrication conventionnelle dont les rendements n’atteignent que 40 à 77 %.

La tagatose est sucrée à 92 % comme le saccharose — le sucre de table — et contient environ 60 % de calories en moins. La tagatose a été désignée comme « généralement reconnue comme sûre » par la FDA, ce qui signifie qu’elle peut être utilisée en toute sécurité dans les aliments destinés aux consommateurs. Pour mettre cela en perspective, c’est la même désignation que pour le sel, le vinaigre et le bicarbonate de soude. 

Ses bienfaits potentiels pour les diabétiques proviennent du fait qu’elle n’est que partiellement absorbée dans l’intestin grêle ; une grande partie est fermentée par les bactéries intestinales dans le côlon. De ce fait, son impact sur la glycémie et l’insuline est bien moindre que celui du sucre conventionnel. Les études cliniques montrent des augmentations très faibles de la glycémie ou de l’insuline après ingestion de tagatose.

Contrairement au saccharose, qui alimente les bactéries responsables des caries dans la bouche, la tagatose semble réduire la croissance de certaines de ces bactéries, et des preuves suggèrent qu’elle a des effets probiotiques pour soutenir les bactéries saines de la bouche et de l’intestin. 

Avec peu de calories et une faible absorption, la tagatose est un « édulcorant de masse » attrayant, ce qui signifie qu’elle peut non seulement remplacer le sucre pour le goût sucré, mais aussi apporter une texture similaire en cuisine, comme lorsque l’on ajoute du sucre en quantité, ce que les substituts d’édulcorants intenses ne peuvent pas faire. Elle caramélise même comme le sucre de table lors de la cuisson. Lors des tests de goût comparés à d’autres sucres et substituts de sucre, c’est elle qui ressemble le plus au sucre de table.

« L’innovation clé dans la biosynthèse de la tagatose a été de trouver l’enzyme Gal1P de la moisissure visqueuse et de l’insérer dans nos bactéries de production », a déclaré Nair. « Cela nous a permis d’inverser une voie biologique naturelle qui métabolise le galactose en glucose et de générer plutôt du galactose à partir du glucose fourni comme matière première. La tagatose et potentiellement d’autres sucres rares peuvent être synthétisés à partir de ce point. »

Article : Reversal of the Leloir pathway to promote galactose and tagatose synthesis from glucose – Journal : Cell Reports Physical Science – Méthode : Experimental study

Source : Tufts U.