طوّر علماء في جامعة توفتس طريقة باستخدام بكتيريا معدلة وراثيًا لإنتاج التاگاتوز بكفاءة، وهو سكر نادر يقلّد طعم سكر الطاولة مع مخاطر صحية أقل. يمكن لهذا الاختراق أن يوفر بديلاً منخفض السعرات الحرارية يدعم صحة الفم والأمعاء دون رفع مستوى السكر في الدم. تحقق الابتكار عوائد تصل إلى 95 في المئة، متجاوزًا بكثير التقنيات التقليدية للإنتاج.
لأكثر من قرن، سعى الباحثون إلى بدائل للسكر توفر الحلاوة دون السعرات الحرارية، تسوس الأسنان، ومخاطر السمنة والسكري المرتبطة بالسكروز. دراسة جديدة من جامعة توفتس تقدم حلاً واعدًا: إنتاج حيوي للتاگاتوز، سكر نادر طبيعي يوجد بكميات ضئيلة في منتجات الألبان والفواكه مثل التفاح والأناناس. يقدم التاگاتوز 92 في المئة من حلاوة السكروز لكن مع حوالي 60 في المئة سعرات حرارية أقل. صنّفتها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بأنها «آمنة بشكل عام»، حيث يتم امتصاصها بدرجة ضئيلة في الأمعاء الدقيقة وتخميرها بواسطة بكتيريا الأمعاء، مما يؤدي إلى تأثير ضئيل على مستويات الغلوكوز أو الإنسولين في الدم. تظهر الدراسات أنها تحدّ من البكتيريا الفموية المسببة للتسوس وقد تعزز الكائنات الدقيقة المفيدة في الفم والأمعاء. قاد الفريق في توفتس، بقيادة نيك ناير، أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية والبيولوجية، بكتيريا Escherichia coli كـ«مصانع صغيرة». أدخلوا إنزيمًا من العفن اللزج، فوسفاتاز فوسفات الغالاكتوز-1-فوسفات الانتقائي (Gal1P)، لتحويل الغلوكوز الوفير إلى غالاكتوز، تلاه إيزوميراز الأرابينوز لإنتاج التاگاتوز. «هناك عمليات مثبتة لإنتاج التاگاتوز، لكنها غير فعالة ومكلفة»، قال ناير. يعزز هذا الطريقة العوائد إلى 95 في المئة، مقارنة بـ40-77 في المئة في التقنيات السابقة، مما يجعلها أكثر اقتصادية. بخلاف المحليات عالية الكثافة، يعمل التاگاتوز كمحلي حجمي، يتحمر مثل السكر عند التسخين ويطابق إحساسه في الفم. «الابتكار الرئيسي... كان في العثور على إنزيم Gal1P من العفن اللزج وإدخاله في بكتيريا الإنتاج لدينا»، شرح ناير. نُشرت في Cell Reports Physical Science في عام 2025، وقد تمكّن البحث من تصنيع فعال لسكريات نادرة أخرى، محولاً إمكانيًا إنتاج الغذاء لخيارات أصح.
