研究人员已改造细菌，使其能比现有方法更高效地将葡萄糖转化为糖替代品。
这种生物合成生产方法可能使该甜味剂更易作为糖替代品应用于食品产品中。
这种名为塔格糖的甜味剂口感接近蔗糖，但热量更低，对血糖和胰岛素水平的影响显著减小，且可能对口腔和肠道健康有益。
然而，尽管塔格糖前景广阔，仍需进行大规模人体研究和监管评估。
人工甜味剂或糖替代品正日益普及，因市场对控制体重和血糖的低热量选项需求不断增长。
但越来越多的证据表明，甜味剂对人类健康的影响可能比先前认知更为复杂，有必要进一步研究其长期安全性。随着调查深入，一种颇具前景的替代品可能很快更易获得。
塔夫茨大学研究人员开发出一种新方法生产塔格糖，该方法可能提供与蔗糖相似的甜味和口感，同时避免潜在危害。
这项新研究发表在《细胞报告：物理科学》期刊上，利用工程化细菌高效且经济地生产这种有前景的糖替代品。
什么是塔格糖？
塔格糖是一种天然存在于某些水果和乳制品中的稀有低热量糖。它能提供与蔗糖相似的口感，甜度约为蔗糖的92%，但热量不足蔗糖的一半。
塔格糖符合糖的化学定义，但人体对其的利用方式与蔗糖等传统糖类不同，这可能解释了其部分益处。例如，小肠仅部分吸收塔格糖，这意味着它对血糖和胰岛素水平的影响远小于普通糖。
2001年，美国食品药品监督管理局（FDA）认定塔格糖为"一般认为安全"（GRAS）。该认证表明科学证据支持将塔格糖用作糖替代品，但这不等同于获得FDA正式批准。
尽管塔格糖天然存在，但其含量与其他糖类（如葡萄糖、蔗糖和果糖）相比非常稀少。由于这种稀缺性，制造商通常采用合成方式生产而非直接从食物中提取，后者往往效率低下且成本高昂。
大规模生产塔格糖的新方法
为解决成本高且效率低的生产问题，塔夫茨大学研究人员开发出一种利用大肠杆菌（E. coli）作为微型糖工厂的方法。
"现有塔格糖生产工艺既低效又昂贵，"塔夫茨大学化学与生物工程副教授尼克·奈尔在新闻稿中表示。
"我们通过改造大肠杆菌使其成为微型工厂，装载能处理大量葡萄糖转化为塔格糖的正确酶，从而开发出生产塔格糖的方法。这比之前使用稀缺且昂贵的半乳糖生产塔格糖的方法经济可行得多。"
— 尼克·奈尔，副教授
研究团队通过逆转洛伊尔途径（Leloir pathway）实现这一目标，该途径是大肠杆菌等细菌通常分解和消耗半乳糖的方式。
逆转得以实现，是因为研究人员对细菌进行改造，使其包含一种新发现的酶——半乳糖-1-磷酸选择性磷酸酶（Gal1P），该酶能将葡萄糖转化为半乳糖。随后，第二种酶——阿拉伯糖异构酶完成半乳糖向塔格糖的转化。
以往生产塔格糖的方法可能以高成本实现最高77%的转化率。使用此新方法，研究团队表示可将葡萄糖直接转化为塔格糖，转化率高达95%。这种更便宜高效的方法可支持其在食品产品中的广泛应用。
它能否在提供甜味的同时避免妥协？
除提供与糖相似的甜味且热量显著降低外，塔格糖在食谱中也可能表现相同。
其他糖替代品虽能提供甜味，却无法在烘焙中提供糖的体积和质地。然而，塔格糖像蔗糖一样能产生美拉德反应，且在烹饪应用中表现相似，表明它可在多种食品中替代糖而不牺牲口感或质地。
未参与该研究的营养专家克里斯汀·柯克帕特里克（理学硕士，注册营养师）向《今日医学新闻》表示，塔格糖相比其他糖替代品具有潜在优势。
"近年来，某些非营养性甜味剂因可能促进血管事件而受到质疑，正如一些关于特定糖醇和肥胖的研究所示，尤其是人工甜味剂，"她表示。
"塔格糖对血糖管理影响极小，并通过形成短链脂肪酸（SCFAs）发挥益生元作用。它不被视为人工甜味剂或糖醇，这也是其对消费者有吸引力的部分原因。"
— 克里斯汀·柯克帕特里克，理学硕士，注册营养师
"另有报道称它对整体肠道健康和口腔健康有益，且被发现是糖尿病患者的糖安全替代品。最后，塔格糖的味觉特征比其他非营养性甜味剂更接近真实蔗糖，"柯克帕特里克指出。
研究人员还指出，与蔗糖不同，塔格糖不会为口腔中导致龋齿的细菌提供养分。相反，一些研究表明塔格糖甚至可能有助于预防龋齿。
避免甜味剂的胃肠道问题
尽管塔格糖前景良好，但大量摄入时可能产生胃肠道影响。与吸收不良的其他碳水化合物类似，过量摄入可能导致某些人出现腹泻、恶心和胀气。
柯克帕特里克补充道，塔格糖代谢涉及小肠吸收，随后在大肠发酵并形成短链脂肪酸。这种结肠发酵可能导致普遍的胃部不适，症状可能为轻度至中度。
"尽管塔格糖属于GRAS类别，但胃肠道疾病患者可能对这些潜在症状较为敏感，不过剂量通常决定副作用的严重程度——高剂量塔格糖可能导致更严重的症状。"
— 克里斯汀·柯克帕特里克，理学硕士，注册营养师
"若有人对使用塔格糖的产品感兴趣但不确定副作用影响，应从小剂量开始摄入以评估耐受性，"柯克帕特里克建议。
世界卫生组织（WHO）的指南建议，为避免胃肠道不适，单次食用中塔格糖摄入量应限制在30克以内。
此外，由于塔格糖与果糖特性相似，这种糖替代品可能不适用于遗传性果糖不耐受患者。该疾病指人体无法正常消化果糖并可能出现胃肠道症状。
因此，尽管前景广阔，健康专家告诫人们在将塔格糖纳入饮食计划前，应等待大规模人体研究和监管评估结果。
塔格糖的未来
这项研究进一步证明，塔格糖可能比当前许多糖替代品提供更有利的健康概况。
此外，它还标志着向生物技术生产天然成分的更广泛转变，这可能为商业化塔格糖和其他稀有糖提供途径。
然而，必须强调的是，虽然甜味剂有助于减少总体添加糖摄入，但仍需更多研究。尽管塔格糖前景良好，但还需进一步研究其潜在长期影响以及获得FDA批准。
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