Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ИЗОМАЛЬТУЛОЗА – ПРИРОДНЫЙ ЗАМЕНИТЕЛЬ САХАРА

Корнеева О.С., Божко О.Ю.

В настоящее время сахар является основным подсластителем, который  применяется в пищевой и медицинской промышленности. Однако современные исследования свидетельствуют о том, что избыточное потребление легкоусвояемых углеводов сопряжено с развитием ряда заболеваний: сахарного диабета, ожирения, атеросклероза, кариеса зубов. Их неуклонный рост поставил перед исследователями актуальную задачу ограничения потребления сахаропродуктов и поиска заменителей сахара, не оказывающих отрицательного влияния на организм человека.

К натуральным, или природным, заменителям сахара относят мед, кленовый сахар, а также подсласти­тели углеводного и белкового происхождения. Природные подслащивающие ве­щества углеводного происхождения получают из растений. К таким веществам относят стевиозид, глициризин, осладин, неогесперидин дигидрохалкон (цитроза). Среди подсластителей белкового происхождения известны миракулин, монелин, тауматины. Такие растения, как хемслея, липпия, синсепалум, моморика, содержат со­единения, по сладости превосходя­щие сахарозу в сотни и даже тысячи раз. Однако коммерческое использование их в качестве сырья для производ­ства заменителей сахара ограничено трудностью сбора плодов, нетехно­логичностью переработки, а также возможной токсичностью экстракта.

К современным синтетическим сахарозаменителям относят сахарин, аспартам, ацесульфам калия, сукралоза, цикламат. Однако существуют различные, порой противоположные, мнения о пользе сахарозаменителей и их безопасности. Проблема использования подсластителей сейчас широко исследуется специалистами пищевой промышленности, медицины и других сфер деятельности.

Сегодня на российском рынке представлен новый натуральный продукт - заменитель сахара изомальт германской фирмы «Палатинит». Известно, что изомальт получают из сахарозы по двустадийному процессу, в котором сахароза превращается в изомальтулозу (6-О-α-D-глюкопиранозид-D-фруктозу) - питательный дисахарид, обладающий восстановительными свойствами. Далее изомальтулозу подвергают гидрогенизации. Готовый продукт изомальт представляет смесь гидрогенизованных моно- и дисахаридов.

Изомальтулоза (палатиноза)  впервые была обнаружена Stodola в 1956 как побочный продукт в процессе производства декстранов из сахарозы Leuconostoc mesenteroides. В Японии изомальтулозу используют в качестве заменителя сахара с 1985 года. Изомальтулоза является структурным изомером сахарозы. Встречается в меде, в соке сахарного тростника. Масса ее схожа с сахарозой, сладость составляет 42 % сладости сахарозы.

Изомальтулоза не вызывает кариеса зубов, переваривание  изомальтулозы незначительно влияет на концентрацию глюкозы и инсулина в крови. Изомальтулоза не метаболизируется большинством бактерий и дрожжами, устойчива в кислых растворах, не обладает гигроскопическими свойствами. Изомальтулоза селективно обеспечивает рост бифидобактерий кишечной микрофлоры человека. За рубежом изомальтулоза широко используется в коммерческих целях как заменитель сахарозы в продуктах, безалкогольных напитках и медицине.

Однако в России исследования по получению природного заменителя сахара изомальтулозы практически отсутствуют, в связи с чем на кафедре биохимии и микробиологии Воронежской государственной технологической академии проводится скрининг микроорганизмов, продуцирующих фермент изомальтулозосинтазу, который превращает сахарозу в изомальтулозу. Фермент был обнаружен зарубежными исследователями у ряда микроорганизмов.

Микроорганизмы:                          Активность изомальтулозосинтазы, Е/мл

Pantoea dispersa UQ68J                                                     72,0

Protaminobacter rubrum CBS574.77                                  33,0

Erwinia rhapontici WAC2928                                             0,3

Klebsiella planticola MX-10                                               4,3

Klebsiella planticola CCRC 19112                                     9,0-12,0

Известно, что оптимальное значение температуры для биосинтеза фермента большинства микроорганизмов составляет около 30ºС. Фермент устойчив в пределах узкого диапазона рН от 5,0 до 6,5. Для скрининга микроорганизмов  использовали среду следующего состава (г/л): сахароза - 40,0; дрожжевой экстракт - 5,0; MgSO4 ×H2O - 0,5; KNO3 - 0,7;  K2HPO4 - 1,0; NH4Cl - 0,5; NaCl - 1,0; агар - 15,0; дистиллированная вода - 1 л. Для биосинтеза микроорганизмами изомальтулозосинтазы использовали среду следующего состава (г/л): сахароза - 40,0; пептон - 10,0; дрожжевой экстракт - 4,0; дистиллированная вода - 1 л.

Определение активности фермента осуществляли следующим образом: в реакционную смесь, содержащую 5 мл 60 % сахарозы в 0,1 М ацетатном буфере (рН 5,0) вносили 1 мл соответственно разбавленной культуральной жидкости исследуемых микроорганизмов. Реакцию проводили при 40º С в течение 4 часов с постоянным помешиванием. Останавливали реакцию на кипящей водяной бане в течение 10 минут. С помощью тонкослойной и газо-жидкостной хроматографии определяли продукты ферментативной реакции. О биосинтетической активности исследуемых микроорганизмов судили по образованию изомальтулозы.


Библиографическая ссылка

Корнеева О.С., Божко О.Ю. ИЗОМАЛЬТУЛОЗА – ПРИРОДНЫЙ ЗАМЕНИТЕЛЬ САХАРА // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 10. – С. 34-35;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6675 (дата обращения: 03.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074