محلي تاغاتوز (D-tagatose) هو مُحَلٍّ طبيعي موجود بكميات صغيرة فقط في الفواكه والكاكاو ومنتجات الألبان، وهو عبارة عن كربوهيدرات بسيطة مرتبطة كيميائيًا بالفركتوز، ولكنها تتميز ببعض المزايا الرائعة مقارنة بالجلوكوز والسكروز والفركتوز والمُحلّيات التقليدية الأخرى.
ما هو محلي تاغاتوز (د-تاغاتوز)؟
مادة صلبة بيضاء، نادرة في الطبيعة، وهو مشابه جدًا في قوامه لسكروز (سكر المائدة)، حلاوة د-تاغاتوز هي 92 بالمائة من حلاوة السكروز، والسعرات الحرارية هي ثلث تلك الموجودة في السكروز. معدل امتصاص محلي تاغاتوز في جسم الإنسان منخفض، فقط 20 بالمائة تمتصه الأمعاء الدقيقة، ولا يوجد تغيّر كبير في مستوى السكر في الدم.
يتم تصنيف د-تاغاتوز ضمن فئة "السكريات النادرة" بسبب وجوده المحدود في الطبيعة. يتواجد د-تاغاتوز بشكل طبيعي بمستويات منخفضة (لا تزيد عن 3.5 غرامات لكل كيلوغرام) في التفاح والأناناس والبرتقال والزبيب والتمر وحليب البقر المبستر، والعديد من الأطعمة الكاملة الأخرى.
ولكن بالنسبة للإنتاج الصناعي، تستخدم معظم عمليات تصنيع د-تاغاتوز التحويل الأنزيمي للاكتوز من الحليب للحصول على د-تاغاتوز.
يعتبر محلي تاغاتوز آمنًا بشكل عام من قبل منظمة الأغذية والزراعة WHO منذ عام 2001. وعلى عكس معظم المُحلّيات، لا يعزز محلي تاغاتوز التسوس. ونتيجة لذلك، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على د-تاغاتوز كمكون مناسب للأسنان لمنتجات طب الأسنان. وبشكل عام، فإن الخصائص الغذائية والفوائد الأخرى لمحلي تاغاتوز تجعله بديلاً جذابًا للسكر.
تاريخ اكتشاف تاغاتوز
تم اكتشاف د-تاغاتوز بواسطة Lobry de Bruyn & Van Ekenstein في عام 1897، أثناء إجراء تجارب على تأثيرات القلويات الخفيفة على d-galactose. في عام 1939، نجح فريق من الباحثين في تحويل d-galatose القلوي إلى منتج بلوري، وأطلقوا عليه اسم α-d-tagatose. في عام 1988، قامت شركة Spherix Inc بتطوير د-تاغاتوز كمُحَلٍّ منخفض السعرات الحرارية. في عام 1992، طرحت شركة فايزر د-تاغاتوز تجاريًا كمُحَلٍ منخفض السعرات الحرارية من خلال مشروع مشترك مع شركة بيوسفيريك. وفي الوقت نفسه، تم الإبلاغ عن عملية كيميائية فعالة لإنتاج التاغاتوز من الجلاكتوز.
محلي تاغاتوز كيف يصنع؟
يمكن إنتاج محلي تاغاتوز عن طريق العمليات الكيميائية والإنزيمية. بدأت عملية التفكير في التخليق الكيميائي للتاغاتوز في نهاية القرن التاسع عشر. لكن، لم يتم الإنتاج التجاري بالطرق الكيميائية إلا في عام 1992. ومع ذلك، فإن العملية الكيميائية لإنتاج د-تاغاتوز تعاني من عدة عيوب، بما في ذلك خطوات التنقية المعقدة، والنفايات الكيميائية، وتكوين المنتجات الثانوية. ومن ثم، حاول الباحثون الإنتاج البيولوجي لـ د-تاغاتوز لمعالجة مشكلات العملية الكيميائية.
بدأ الإنتاج البيولوجي للتاغاتوز في عام 1984 باستخدام بكتيريا Arthobacter globiformis. في العملية البيولوجية، تم اختبار عدة أنواع من الفطريات من عائلة Mucoraceae لمعرفة قدرتها على إنتاج التاغاتوز، من بين تلك السلالات التي تم اختبارها، تم تسجيل أعلى تركيز لـ د-تاغاتوز (4.18 ملغم / مل) بعد 8 أيام من النمو. ومع ذلك، يمكن الحصول على إنتاج معزز من التاغاتوز باستخدام البكتيريا Enterobacter aerogens 230S.
حقائق التغذية لمحلي تاغاتوز
يقدم د-تاغاتوز العديد من خصائص الطهو المشابهة لسكر المائدة، بما في ذلك الطعم والملمس والحلاوة. ولكن عندما يتعلق الأمر بالحقائق الغذائية، فإن د-تاغاتوز هو قصة مختلفة تمامًا عن السكروز.
باعتباره مُحليًا منخفض السعرات الحرارية، فإنه يحتوي على 1.5 سعرة حرارية لكل غرام، حسب إرشادات وضع العلامات في الولايات المتحدة، أو 2.4 سعرة حرارية لكل غرام استنادًا إلى إرشادات وضع العلامات في الاتحاد الأوروبي.
في كلتا الحالتين، يحتوي محلي تاغاتوز على سعرات حرارية أقل قابلية للهضم بنسبة 40-60% تقريبًا من السكر والكربوهيدرات البسيطة الأخرى.
الفوائد الصحية المحتملة لـ د-تاغاتوز
1-انخفاض مؤشر نسبة السكر في الدم وانخفاض صافي الكربوهيدرات
يحتوي د-تاغاتوز على مؤشر منخفض لنسبة السكر في الدم، كما أنه منخفض للغاية في صافي الكربوهيدرات. بالنسبة لبدائل السكر الصحية، هاتان سِمَتان أساسيتان.
مؤشر نسبة السكر في الدم (GI) للطعام هو مقياس لمدى سرعة رفع مستوى السكر في الدم. في حين أن الجلوكوز يحتوي على مؤشر جلايسيمي يبلغ 100، فإن د-تاغاتوز لديه مؤشر نسبة السكر في الدم يبلغ 3، مما يعني أنه يرفع نسبة السكر في الدم ببطء شديد.
تُظهِر الأبحاث أن استبدال الأطعمة ذات المؤشر الجلايسيمي المنخفض بدلاً من الأطعمة ذات المؤشر الجلايسيمي المرتفع قد يعكس مقاومة الأنسولين، ويقلل الالتهاب في الجسم.
ونتيجة لذلك، يركز الكثير من الأشخاص على تناول الأطعمة ذات المؤشر الجلايسيمي المنخفض لتسهيل فقدان الدهون، وخفض نسبة السكر في الدم، وتحسين صحتهم بشكل عام.
وبما أن د-تاغاتوز لا يبدو أنه يرفع مستويات الجلوكوز في الدم، فهو أيضًا لا يحتوي على أي كربوهيدرات صافية.
صافي الكربوهيدرات هو مقياس لعدد الكربوهيدرات التي يستخدمها جسمك، وليس الكمية التي تستهلكها.
2-خصائص البروبايوتيك
وفقًا لبحث نُشر في المجلة العالمية للتغذية وعلم التغذية، فإن د-تاغاتوز له خصائص البريبايوتك.
الأطعمة التي تحتوي على البروبيوتيك مثل الزبادي والكفير والكومبوتشا تزود أمعاءك ببكتيريا أكثر فائدة، التي تساعد أمعاءك ودماغك وجهازك المناعي على العمل بشكل صحيح.
وجدت إحدى الدراسات أن د-تاغاتوز لديه القدرة على تشجيع نمو العصيات اللبنية على وجه الخصوص، وهي الكائنات الحية المجهرية التي قد تقلل من الحساسية، وتقلل من خطر الإصابة بالسرطان، وتتحكم في مستويات الكوليسترول، وتقلل الالتهاب.
3. إنتاج الأحماض الدهنية القصيرة السلسلة
إلى جانب دعم بكتيريا البروبيوتيك التي تساعدك على البقاء بصحة جيدة، فإن خصائص البريبايوتك لـ د-تاغاتوز لها جانب إيجابي آخر. في دراسة أجريت عام 2004، وجد العلماء أن الجرعة اليومية من التاغاتوز لدى الرجال والنساء الأصحاء عززت إنتاج الأحماض الدهنية القصيرة السلسلة.
الأحماض الدهنية القصيرة السلسلة (SCFAs) هي دهون خاصة تنتجها بكتيريا الأمعاء عند تناول الألياف. هذه الدهون مضادة للالتهابات، وقد تساعد في الوقاية من سرطان القولون وتعزيز صحة الدماغ وتنظيم وظائف المناعة لديك. وتشير بعض الأبحاث إلى أن العديد من الفوائد الصحية للألياف الغذائية تحدث لأنها تمكّن ميكروبيوم الأمعاء من إنتاج المزيد من .SCFAs
لذلك، قد يكون لـ د-تاغاتوز فوائد صحية متداخلة مع الألياف لأنه يمكن أن يزيد أيضًا من إنتاج SCFA.
تأثيرات خفض نسبة السكر في الدم
تم إنفاق 92 مليار دولار أمريكي على علاج مرض السكري في عام 2008 في الولايات المتحدة، ويتم دفع 50 مليار دولار أمريكي سنويًا في الصين. ويمكن لـ د-تاغاتوز خفض مستويات السكر في الدم والأنسولين لدى الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع 2، وكذلك الأشخاص الذين لا يعانون من مرض السكري.
يُعَد الحفاظ على مستوى السكر في الدم تحت السيطرة أمرًا حيويًا لاستعادة حساسية الأنسولين، وهو هدف علاجي لمرضى السكري. ومع ذلك، فإن منع مقاومة الأنسولين يُعَد أيضًا أمرًا أساسيًا لتجنب مرض السكري من النوع الثاني وغيره من الحالات الصحية الخطيرة.
يعتقد الباحثون أن د-تاغاتوز يخفض نسبة الغلوكوز في الدم عن طريق التدخل في امتصاص الكربوهيدرات، أو عن طريق منع الكبد من استخدام الغليكوجين المخزن. وجدت تجربة استمرت ستة أشهر أن الجرعات المنخفضة (5-7.5 غرامات، ثلاث مرات يوميًا) من د-تاغاتوز أدت إلى تحسين درجات HbA1c، وهو مقياس لحساسية الأنسولين، لدى مرضى السكري.
ما هي استخدامات محلي تاغاتوز؟
- كمُحَلٍ وظيفي، فإن تاغاتوز لديها مجموعة واسعة من التطبيق في صناعة المواد الغذائية، وتُستخدم بشكل رئيسي في المشروبات الصحية ومنتجات الألبان والحلوى والحبوب ... إلخ.
- في صناعة المشروبات، يتم استخدام التأثير التأزري لـ د-تاغاتوز على السيكلامات والأسبارتام وأسيسولفام البوتاسيوم وستيفيا والمُحَلّيات القوية الأخرى بشكل أساسي للتخلص من الطعم المعدني الناتج عن المحليات القوية، وتحسين طعم المشروبات.
- كمُحلٍ منخفض السعرات الحرارية، يمكن للتاغاتوز تحسين مذاق منتجات الألبان بشكل كبير عن طريق إضافة القليل، لذلك يتم احتواء محلي تاغاتوز في منتجات الألبان مثل الحليب المجفف المعقم والجبن والزبادي.
- يمكن استخدام تاغاتوز كمُحلٍ بديل للسكروز في الشوكولاتة دون حدوث تغييرات كبيرة في الطعم والقوام.
- يستخدم تاغاتوز في إنتاج المربى والجيلي، وتتخذ صناعة الأدوية تاغاتوز كمُحلّيات شراب طبية ومستحضرات التجميل وغيرها.
السلامة والآثار الجانبية
- على الرغم من عدم وجود مستوى موصى به من الاستهلاك اليومي، تَعتبر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية أن محلي تاغاتوز آمن للاستخدام المقصود كمضاف غذائي منذ عام 2002.
- وجدت بعض التجارب البشرية على د-تاغاتوز أن جرعات 30 غرامًا أو أكثر تسبب آثارًا جانبية مَعِدية معوية، مثل انتفاخ البطن والإسهال والغثيان والقيء. ومع ذلك، يبدو أن أقلية فقط من الأشخاص يتأثرون، وغالبًا ما تكون شدة الأعراض خفيفة إلى متوسطة فقط.
- قد يتفاعل د-تاغاتوز مع بعض الأدوية الموصوفة، وخاصة أدوية خفض نسبة السكر في الدم، ويمكن أن يسبب نقص السكر في الدم.
- وُجِدت زيادة عابرة في تركيز حمض البوليك في البلازما لدى كل من مرضى السكري الأصحاء وغير المعتمدين على الأنسولين بعد جرعة فموية واحدة قدرها 75 غم من د-تاغاتوز.
الخلاصة
تاغاتوز هو مُحَلٍ طبيعي موجود بكميات صغيرة فقط في الفواكه، ومنتجات ألبان الكاكاو. محلي تاغاتوز مشابه جدًا في قوامه لسكروز (سكر المائدة)، حلاوة د-تاغاتوز هي 92 بالمائة من حلاوة السكروز، والسعرات الحرارية هي ثلث تلك الموجودة في السكروز. للتاغاتوز عدة فوائد صحية محتملة، منها خفض نسبة السكر في الدم، وانخفاض صافي الكربوهيدرات، كما له خصائص البريبايوتك وتعزيز إنتاج الأحماض الدهنية القصيرة السلسلة التي لها خصائص مضادة للالتهابات، وقد تساعد في الوقاية من سرطان القولون. تاغاتوز لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في صناعة المواد الغذائية، وصناعة الأدوية كمحليات شراب طبية ومستحضرات التجميل وغيرها. على الرغم من أن تاغاتوز آمن للاستخدام كمضاف غذائي، ومع ذلك، تشير بعض التقارير إلى حدوث اضطرابات في الجهاز الهضمي (الغثيان والإسهال وانتفاخ البطن الخفيف إلى المتوسط) بعد تناول 30 غم من تاغاتوز في جرعة واحدة.
