Pourquoi ce sucre « miracle » pourrait bientôt remplacer le vôtre (sans les calories)

Une douceur qui cache bien son jeu

On a tous ce même dilemme, non ? L’envie d’une pâtisserie bien sucrée, mais la culpabilité immédiate qui suit en pensant aux calories. C’est humain. Eh bien, des experts semblent avoir trouvé une parade assez incroyable. Ils ont réussi à produire du tagatose — un sucre qui contient environ 60 % de calories en moins que notre sucre de table habituel — directement à partir de glucose. Oui, du simple glucose.

C’est une équipe de l’Université Tufts qui est derrière cette prouesse. En gros, ils utilisent des bactéries modifiées pour faire le sale boulot. Selon eux, cette méthode pourrait non seulement faire chuter les coûts de production, mais aussi élargir considérablement nos options alimentaires. Le projet est piloté par le professeur Nikhil U. Nair. Dans son laboratoire, son équipe fabrique des microbes sur mesure destinés aux ingrédients alimentaires. C’est un peu de la science-fiction, mais dans votre assiette.

L’étude s’est concentrée sur une idée simple mais complexe : orienter la chimie cellulaire vers ces sucres rares qui se comportent exactement comme le sucre de table en cuisine. Parce que soyons honnêtes, les géants de l’agroalimentaire veulent des édulcorants qui brunissent et donnent du corps aux gâteaux. Le problème, c’est que la plupart des alternatives actuelles échouent lamentablement sur la texture ou le goût. Le tagatose, lui, coche toutes les cases, mais son prix exorbitant l’a cantonné à des produits de niche. Jusqu’à maintenant, peut-être.

Quand une moisissure gluante change la donne

Pourquoi ce sucre est-il si rare ? C’est simple : les sources naturelles n’en contiennent que des traces infimes, souvent moins de 0,2 % des sucres présents dans les aliments. Du coup, les fabricants le produisent habituellement en convertissant du galactose (un sucre issu du lactose) avec des catalyseurs ou des enzymes qui réarrangent les atomes. Le professeur Nair l’admet lui-même : « Il existe des procédés établis pour produire du tagatose, mais ils sont inefficaces et coûteux. » Passer à une matière première bon marché comme le glucose pourrait réduire la facture, mais il y a un hic… normalement, les cellules brûlent le glucose pour l’énergie avant même de penser à fabriquer des sucres spéciaux.

C’est là que ça devient génial. L’équipe a redirigé les voies bactériennes. À l’intérieur d’une souche modifiée d’Escherichia coli (oui, la fameuse bactérie E. coli), des enzymes détournent le glucose vers des blocs de construction de sucres rares au lieu des voies énergétiques de routine. Ils ont utilisé un procédé dit « à cellules entières », une méthode qui garde les enzymes à l’intérieur des microbes vivants, évitant ainsi la corvée de purifier les protéines.

Les chercheurs ont dû faire un peu de « chirurgie génétique » : ils ont bloqué des étapes clés de la glycolyse — la route principale que les cellules utilisent pour brûler le glucose — et cela a rerouté le carbone vers les voies des sucres rares. Mais l’innovation clé, tenez-vous bien, vient d’une moisissure gluante. Ils ont fouillé des familles d’enzymes et ont trouvé l’outil parfait chez l’espèce Dictyostelium discoideum. Cette protéine agit comme une phosphatase (une enzyme qui enlève les groupes phosphate) et elle libère le galactose en déphosphorylant le galactose-1-phosphate.

« L’innovation clé dans la biosynthèse du tagatose a été de trouver l’enzyme Gal1P de la moisissure gluante et de l’épisser dans nos bactéries de production », explique Nair. Des simulations informatiques ont même tracé les motifs subtils de liaisons hydrogène qui aident l’enzyme à ignorer le glucose. C’est cette barrière invisible qui maintient le processus sur les rails.

Inverser la chimie pour un rendement théorique record

Pour fabriquer du galactose à partir de glucose, l’équipe a dû inverser ce qu’on appelle la voie de Leloir — un ensemble d’étapes que les cellules utilisent normalement pour gérer le galactose. C’est un peu comme remonter une rivière à contre-courant. Les chercheurs ont bloqué la glycolyse très tôt et empêché le galactose d’être re-phosphorylé. Résultat ? Le galactose nouvellement fabriqué restait disponible pour la conversion.

Ensuite, une autre enzyme appelée arabinose isomérase est entrée en jeu pour réarranger le galactose en tagatose, changeant la forme du sucre sans ajouter ni retirer d’atomes. C’est de l’orfèvrerie moléculaire. Cependant, comme le galactose et le tagatose sont proches de l’équilibre dans l’eau, il faudra encore des ajustements pour extraire le produit et augmenter les rendements finaux.

Alors, qu’est-ce que ça a donné ? Lorsque ces bactéries ingénieuses ont poussé sur du glucose, elles ont produit de grandes quantités de galactose et des quantités plus faibles, mais mesurables, de tagatose. En augmentant l’activité de l’enzyme de la moisissure gluante, la production des deux sucres a grimpé, prouvant que cette étape est le goulot d’étranglement actuel. Sur le papier, un rendement théorique proche de 94,9 % semble possible, car le glucose ne perd pas la moitié de son carbone comme le fait le lactose.

Pour l’instant, disons que les expériences servent de preuve de principe. Les mêmes essais expérimentaux ont quand même produit beaucoup plus de galactose que de tagatose. Il y a encore du chemin, mais la voie est tracée.

De la cuisine à l’intestin : le verdict final

Côté cuisine, c’est prometteur. Les cuisiniers ont besoin de douceur, c’est sûr, mais ils comptent aussi sur les cristaux de sucre pour retenir l’humidité et donner du corps aux pâtes. Le tagatose fonctionne comme un édulcorant de masse pour ajouter du volume et de la texture, et il brunit lors des réactions à la chaleur (la fameuse réaction de Maillard qu’on aime tant). Les jurys de dégustation l’ont placé très proche du saccharose, atteignant environ 92 % de la douceur du saccharose dans des solutions similaires. Ces traits pourraient aider les aliments reformulés à sembler familiers, même s’il faut encore tester la stabilité, le coût et l’étiquetage.

Et une fois avalé, il se passe quoi ? Après avoir mangé du tagatose, l’intestin grêle n’en absorbe qu’une partie. Le reste file vers le côlon. Là, les microbes intestinaux font leur travail de fermentation, décomposant le sucre sans oxygène. Cela limite les pics rapides de glucose et change ce que le corps absorbe. Les résultats cliniques montrent de petits changements dans la glycémie et l’insuline, ce qui colle avec son apport énergétique plus faible. Mais attention, petit bémol : comme les microbes produisent des gaz et des acides pendant la fermentation, certaines personnes peuvent se sentir ballonnées ou avoir la diarrhée si les portions sont trop généreuses.

Avant que ce nouvel édulcorant n’envahisse nos placards, les régulateurs veulent des garanties. L’avis de la FDA liste le D-tagatose pour une utilisation dans les boissons, céréales, chewing-gums, bonbons et produits de boulangerie. Il est « généralement reconnu comme sûr » (GRAS), bien que cela ne couvre pas tous les régimes possibles. Une règle distincte permet même de revendiquer que le D-tagatose ne favorise pas les caries dentaires, car les bactéries de la bouche le fermentent lentement.

En résumé, cette découverte publiée dans la revue Cell Reports Physical Science montre comment des cellules vivantes peuvent transformer le glucose en tagatose tout en gardant les qualités culinaires du sucre. Les prochaines étapes ? Augmenter la production, affiner la purification (car il faut filtrer les cellules et le matériel génétique restants) et tester tout ça dans de vraies recettes. L’avenir du dessert s’annonce léger !

Selon la source : earth.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.