Edulcorantes proteínicos como sustitutos del azúcar
En todo el mundo, el consumo de azúcar no ha dejado de aumentar en las últimas décadas a pesar de que este alimento contribuye a la aparición de caries, hipertensión arterial y problemas de salud generalizados como la diabetes de tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares. En el proyecto de investigación conjunta NovelSweets, investigadores del Instituto Fraunhofer de Biología Molecular y Ecología Aplicada IME se han asociado con otros socios para utilizar métodos derivados de la biotecnología para producir edulcorantes innovadores basados en proteínas. Su objetivo es sustituir al azúcar y a las alternativas al azúcar existentes, especialmente en las bebidas.
Levaduras en placas de agar. El gen que codifica la proteína del sabor dulce se implanta en células de levadura. A continuación, las células se multiplican en un biorreactor en condiciones controladas para producir la mayor cantidad posible de la proteína del sabor dulce.
© Fraunhofer IME
Biorreactor para fermentación microbiana
© Fraunhofer IME
a Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda una ingesta diaria máxima de 25 gramos de azúcar de mesa por persona, lo que equivale a entre cinco y diez cucharaditas. Mantenerse dentro de estos límites no es fácil, ya que muchos alimentos precocinados, salsas, aliños, conservas de frutas y verduras, cereales de desayuno, batidos, zumos de fruta, yogures con sabor a fruta y refrescos están repletos de azúcar. Un solo vaso de refresco de cola (250 mililitros) contiene 27 gramos de azúcar, más de lo que una persona debería consumir en todo un día. En el proyecto NovelSweets, investigadores del Fraunhofer IME colaboran con dos socios, metaX Institut für Diätetik GmbH y candidum GmbH, para apoyar al Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura alemán (BMEL) en sus esfuerzos por reducir el contenido de azúcar de los productos precocinados y las bebidas, en un intento por contrarrestar el aumento de los problemas de salud causados por una nutrición inadecuada. Basándose en proteínas de sabor dulce (SPs), moléculas que se encuentran de forma natural en algunas plantas y frutas, los investigadores están utilizando métodos biotecnológicos para producir edulcorantes basados en proteínas como futuros sustitutos del azúcar. Debido a su estructura, las SP se unen muy fácilmente -como el azúcar- a los receptores de la lengua a través de los cuales el ser humano percibe los sabores como dulces.
Brazzeína como base de nuevas variedades proteínicas
Una de las SP más conocidas es la brazzeína, una proteína que se encuentra en la planta africana Pentadiplandra brazzeana. Extraerla de la planta sería posible, pero se trata de un proceso largo y laborioso con escaso rendimiento. Teniendo esto en cuenta, los socios del proyecto están desarrollando variedades proteínicas basadas en la secuencia proteínica de la brazzeína, optimizándolas teniendo en cuenta la estabilidad al pH y a la temperatura y utilizando después herramientas biotecnológicas para producirlas. También están mejorando las nuevas variedades en términos de dulzor y sabor. "La braszeína pica en la garganta. Estamos cambiando la secuencia de la proteína para evitar este tipo de efectos indeseables. El objetivo es una mejor experiencia sensorial, sin sabores ni regustos desagradables", explica el Dr. Stefan Rasche, investigador del Fraunhofer IME de Aquisgrán.
10 000 veces más dulce que el azúcar de mesa
La biotecnología se utiliza para producir los candidatos mejorados mediante un proceso conocido como fermentación microbiana. El gen que codifica la proteína de sabor dulce, es decir, que contiene una descripción de la secuencia de aminoácidos de la proteína, se implanta en células de levadura, que luego se multiplican dentro de un biorreactor en condiciones controladas para producir la mayor cantidad posible de SP. Tras un proceso de purificación y secado, el edulcorante proteico está listo. Los investigadores denominan X3 al sustituto del azúcar producido con este método. "Un solo gramo del sustituto es tan dulce como unos 10 kilogramos de azúcar. Esto significa que, trabajando con nuestros socios, hemos conseguido desarrollar un SP que es unas 10 000 veces más dulce que el azúcar de mesa", afirma Rasche. Es entre tres y cuatro veces más dulce que la brazzeína natural. Este innovador edulcorante es una auténtica alternativa al azúcar para los consumidores que vigilan su ingesta: "Un refresco de cola típico contiene unos 106 gramos de azúcar por litro. Eso equivale a 1 800 kilojulios (kJ). Bastan unos pocos miligramos de nuestro SP para conseguir el mismo nivel de dulzor, por lo que el contenido calórico puede reducirse significativamente."
X3 presenta un perfil de sabor similar al de la miel
Además, X3 sabe un poco a miel, lo que lo convierte en un candidato ideal como edulcorante. "X3 impresiona por su sabor mejorado en comparación con los edulcorantes artificiales disponibles hasta la fecha, como han demostrado nuestras catas con sujetos de prueba. Como no contiene azúcar, además de carecer prácticamente de calorías, nuestra versión modificada de brazzeína no provoca caries ni aumenta los niveles de azúcar en sangre", prosigue Rasche. El primer plan es añadir el sustituto a las bebidas. El socio del proyecto, metaX, está probando y desarrollando la primera gama de productos que contienen X3, como una bebida en polvo baja en proteínas elaborada con cacao. Sin embargo, antes de que pueda iniciarse el proceso de aprobación, es necesario optimizar el proceso de fabricación junto con otras medidas de validación del producto para poder aprovechar todo el potencial de la versión proteínica de X3.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria alimentaria y de bebidas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de la industria de alimentos y bebidas le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
