Magazin

SPASONOSNA SUPSTANCA: Savršena zamena za šećer nalazi se nadohvat ruke

Jedan japanski naučnik, decenijama angažovan daleko od očiju javnosti, izumeo je sada način da sve vrste šećera dobije pomoću mikroba pronađenog u bašti



Objavljeno: 03.07.2017. 12:03h
Foto: Ilustracija; Autor: Profimedia
Pomislite samo na sve moguće vrste šećera: beli - za torte, žuti - za keksiće, prah šećer - za glazuru ili šećerni sirup za koktele sa brendijem. I pored različitih vrsta i načina korišćenja šećera, u hemijskom smislu oni su svi isti - sačinjeni od molekula saharoze. Sveprisutnost šećera postaje rastući globalni problem, a preterana gojaznost dostigla je epidemijske razmere u nekim delovima sveta.

Postoje, međutim, desetine drugih vrsta šećera sa jako sličnom, pa ipak suštinski različitom hemijskom strukturom, među kojima su i oni po ukusu identični stonom šećeru, ali sa kalorijskom vrednošću blizu nule.

ČITAJTE ŠTAMPANO IZDANJE NA NOVINARNICA.NET - 1,33 EUR ili 160 RSD

Jedan japanski naučnik, decenijama angažovan daleko od očiju javnosti, izumeo je sada način da sve te vrste šećera dobije pomoću mikroba pronađenog u bašti.
 
ISTO, ALI BEZ KALORIJA

Od 1980. godine Ken Izumori radi kao profesor biotehnologije na Univerzitetu Kagava, u istraživačkom odeljenju na Šikokuu, najmanjem od četiri glavna japanska ostrva. Na oko dva i po sata putovanja vozom od Hirošime, daleko je od centra međunarodne naučne zajednice. Izumorijeva specijalnost su retki šećeri, sačinjeni od atoma ugljenika, kiseonika i vodonika, slični fruktozi i glukozi, ali daleko ređe prisutni u prirodi. Mada se nije bavio velikim zdravstvenim problemima kao što su gojaznost i dijabetes, njegovo istraživanje moglo bi da bude plodonosno i na tom planu.

Izumori se dosetio kako da iskoristi mogućnosti biotehnologije za masovnu proizvodnju kristala neobičnog šećera, po ukusu slatkog kao saharoza, fruktoza ili glukoza, a samo uz desetinu njihove kalorijske vrednosti. „Isto se ponaša pri termičkoj obradi, isto izgleda, ali nema kalorija“, kaže Džordž Flit, profesor organske hemije na Univerzitetu Oksford. „Gotovo se čini kao suviše dobro da bi bilo istinito.“

Ali zaista je tako. Šećer se zove aluloza i potencijalno može da postane najbolja zamena za šećer od pronalaska veštačkog zaslađivača „splende“, možda čak i bolja. Štaviše, u prilog mu idu naučni dokazi da se pokazao bezbednim u testiranju na životinjama i ljudima, te bi uskoro mogao da se pojavi na policama samoposluga u Sjedinjenim Američkim Državama.

Aluloza nije mogla da stigne na sto u pogodnijem trenutku. Ispostavlja se da šećer predstavlja zlo. Premda jako ukusan u trenutku konzumiranja, raste broj naučnih studija čiji rezultati pokazuju da je baš on krivac za sve veći broj gojaznih i bolesnih u SAD. „Tvrdnja da šećer doprinosi problemu gojaznosti u SAD ne dovodi se u pitanje“, kaže Keli Braunel sa Univerziteta Djuk, naučnik, profesor i međunarodno priznati stručnjak za gojaznost, koji se bavi i politikom ishrane. Logično je da se tu interveniše ako se želi poboljšanje načina ishrane Amerikanaca.

Postoje razlozi zašto toliko volimo šećer. Jedan od njih je što su naši preci živeli u okruženju u kom su morali da tragaju za hranom. „Hrana slatkog ukusa uglavnom je bezbedna“, kaže Nikol Avena, koja kao istraživač u bolnici „Sinajska gora-Sveti Luka“ (Mount Sinai-St. Luke’s Hospital) u Njujorku proučava uticaj šećera na mozak. „Zrelo voće pogodno za jelo, ima sladak ukus. Trulo voće, koje vas potencijalno može fatalno otrovati, nije slatko.“

Ta naša sklonost, stečena tokom evolucije, čini danas više štete nego koristi. Konzumiranje šećera može da izazove gojaznost, što opet može voditi u dijabetes i srčane bolesti. Šećer može i da „preusmeri“ mozak da se ponaša kao u narkomana i čak da podstakne nastanak kancera. Zbog alarmantnih količina šećera svuda oko nas biće teško da ga se odreknemo. Stoga bi aluloza, toliko slična šećerima na koje smo navikli, mogla da bude obećavajuće rešenje.

Ilustracija; Autor: Shutterstock
 
ZAPANJUJUĆI REZULTAT

Postoji, naravno, cela industrija za proizvodnju alternativnih, niskokaloričnih zaslađivača, kao što su „aspartam“ i „splenda“. Ipak, do sada nije pronađena savršena zamena za šećer. Aluloza bi mogla da postigne sve ono što slični proizvodi nisu. Reč je o sasvim prirodnoj supstanci, mada retkoj. Zna se da je proizvodi samo jedna biljka, grm latinskog imena Itea virginica, ali je zahvaljujući hemijskim procesima koji nastaju prilikom kuvanja prisutna u hrani koju uveliko jedemo. „Ljudi jedu male količine aluloze tokom celog života. Pri termičkoj obradi šećera uvek se dobije nešto aluloze“, kaže Flit. Keksi sa komadićima čokolade, suvo grožđe, čak i „koka-kola“ - sadrže alulozu u tragovima.

Fruktoza i aluloza su istog sastava: sadrže šest atoma ugljenika, 12 atoma vodonika i šest atoma kiseonika, ali je razlika u rasporedu jednog atoma kiseonika i dva atoma vodonika. Zbog čega aluloza nema toliko kalorija kao fruktoza nije sasvim jasno, ali ispitivanja na pacovima pokazala su da se oni uopšte ne goje ako se hrane alulozom, dok im težina raste kada im se daje ista količina fruktoze.

Sve što znamo o alulozi skoro u potpunosti dugujemo ogromnim naporima Kena Izumorija. Pošto retkih šećera, poput aluloze, u prirodi nema u velikim količinama (a skupi su za proizvodnju u laboratoriji - samo jedan gram aluloze, uz složen hemijski proces, košta stotine dolara), naučnici nisu na njih obraćali mnogo pažnje.

Izumori, koji će 2015. napuniti 72 godine, utrošio je godine rada na retke šećere dok 1999. nije došao do prelomnog otkrića: enzim koji premešta atome u monosaharidima i može da proizvede alulozu iz fruktoze. Bilo je skroz neočekivano. Izumori je enzim otkrio u mikrobu pronađenom u prašini, u bašti iza kafeterije u kampusu. „Nisam mogao da poverujem u rezultat“, kaže on.

Nije se znalo da enzim deluje na fruktozu. „Ali pokušao sam mnogo puta i potvrdio sam nalaz.“

Ubrzo je dizajnirao bioreaktor, veliku posudu u kojoj bi mogao da dobije veće količine aluloze. Reč je o relativno jednostavnom procesu: uzgoje se bakterije, „pokupe“ se njihovi enzimi i zatim se oni puste da deluju u kaci fruktoze. Odvajanje aluloze iz tog šećernog „blata“ nije bilo jednostavno dok 2000. godine, pomoću novog instrumenta, jedne vrste hromatografa, nije načinjen krupan korak napred i naučnik je počeo da proizvodi alulozu u većim količinama. On i dalje čuva deo prve ture na veliko u kristalnom putiru, u svojoj kancelariji.

Profimedia, Veštački zaslađivači

BEZBEDNO I PRIHVATLJIVO

Izumori je sada pridobio pažnju ne samo naučne zajednice nego i velikih proizvođača hrane u SAD i Evropi. Aluloza ima potencijal da postane komercijalna godzila: „Postoje mnoge druge vrste retkih šećera koje će verovatno biti korisne na različite načine“, kaže Flit, „ali sa komercijalnog stanovišta, aluloza je najveće otkriće.“

Hemijska kompanija „Matsutani“ prihvatila se posla da alulozu dovede na tržište. Kompanija sa Izumorijem radi na proizvodnji gotovo od početka, od 1999. godine. Juma Tani, istraživač u ovoj kompaniji, izjavio je da je „Matsutani“ uložio desetine miliona dolara u masovnu proizvodnju aluloze.

Aluloza nije prva vrsta retkih šećera koja bi pobedila visokokaloričnu saharozu i fruktozu, ali su druge vrste, L-saharoza i tagatoza, bile suviše skupe ili nisu imale dobre komercijalne izglede.

Američki časopis Vajerd, na primer, objavio je 2004. godine priču o tome kako je nekadašnji inženjer NASA Gilbert Levajn pokušao da komercijalizuje tagatozu, redak šećer sa oko 40 odsto kalorija u odnosu na saharozu; deceniju kasnije, tagatoza još nije široko dostupna.

Ne izgleda da će aluloza stati kod iste prepreke: „Matsutani“ je u stanju da proizvede alulozu po ceni manjoj od pet dolara za 0,45 kg. To je već izgledna komercijalna cena - „splenda“, na primer, u kesi od 0,45 kg košta oko 15 dolara - a Tani predviđa da će cena i dalje padati.

Januara 2014. aluloza je prošla ispitivanje Američke uprave za hranu i lekove, koja je „generalno priznaje kao bezbednu“, što je čini prihvatljivom za upotrebu u ishrani. Svi proizvodi koji sadrže kukuruzni sirup sa visokim procentom fruktoze - od bezalkoholnih pića do kečapa - mogli bi da ga zamene sirupom od aluloze, bez promene u načinu spravljanja, kaže Tani. „Matsutani“ može takođe da napravi šećer u obliku kristala, koji imitira stoni šećer. Kompanija održava sastanke sa najvećim proizvođačima hrane i pića u SAD, informišući ih o novom šećeru. Nekoliko njih već je dospelo na listu kupaca, kaže Tani, ne otkrivajući o kome je reč.

AP, Slatka pića

NASTAVAK ISPITIVANJA

U slučaju da „Matsutani“ uspe, Izumori bi mogao dobro da zaradi, mada kaže da ga profit od aluloze mnogo ne zanima. U stvari, zajedno sa drugim ekspertima u toj oblasti već se pomera dalje: ispituju mogućnost da aluloza predstavlja nešto više od niskokaloričnog zaslađivača.

Autori preliminarnih studija ukazuju da bi taj šećer kod dijabetičara mogao da snizi nivo glukoze u krvi, što bi pomoglo zaštiti obolelih od najpogubnijih komplikacija, kao što su slepilo i otkazivanje bubrega. Plasiranje na tržište svih navodnih koristi od aluloze bila bi sasvim drugačija igra, a baš u njoj „Matsutani“ želi da učestvuje - Tani kaže da u Japanu sprovode klinička ispitivanja - i prvo će pokušati da ubede proizvođače hrane da prihvate alulozu i osmisle svoje proizvode sa novim šećerom.

Možda će se u budućnosti pojaviti još više vrsta retkih šećera. Enzim koji je pronašao Izumori bio je ključ za otkrivanje više od 30 takvih šećera i proces, sada poznat kao „Izumorijev proces“, otvorio je vrata čitavom novom polju nauke o retkim vrstama šećera. „Priroda je vrlo, vrlo pametna u pogledu šećera“, kaže Flit. „Mada je reč o vrlo jednostavnim molekulima, priroda svašta sa njima kombinuje. Aluloza je vrh ledenog brega. Ima još mnogo da se radi u toj oblasti nauke.“


(Tekst je objavljen u 5. broju magazina Newsweek (9. mart 2015.), koji sada izlazi jednom mesečno.)​


PIŠE Endru P. Han
   

Pratite nas na Facebooku

Povezane vesti

Ostale vesti iz rubrike Magazin



NAJŠEROVANIJE