Ingénierie d'E. coli pour une production biosynthétique efficace de tagatose

Des chercheurs ont réussi à concevoir la bactérie *Escherichia coli* pour qu'elle produise de manière efficiente le tagatose, un substitut de sucre rare. Cette avancée biotechnologique repose sur l'utilisation du glucose, une matière première peu coûteuse, pour atteindre des rendements de conversion impressionnants, s'élevant jusqu'à 95%. Le tagatose se distingue par un pouvoir sucrant proche de celui du saccharose, tout en apportant environ 60% de calories en moins et en ayant un impact minimal sur la glycémie, ce qui le positionne comme un candidat de choix pour la gestion du diabète.

Cette méthode biosynthétique, désormais plus économique, contourne les obstacles majeurs qui freinaient jusqu'alors la commercialisation à grande échelle de cet édulcorant fonctionnel. Historiquement, la production industrielle du tagatose impliquait l'utilisation du lactose, dérivé du lait, avec un rendement global souvent faible, atteignant seulement 40 à 77% dans les procédés conventionnels. L'ingénierie métabolique d'*E. coli* représente une rupture significative par rapport aux procédés enzymatiques traditionnels qui nécessitaient l'hydrolyse du lactose en galactose puis son isomérisation. L'optimisation du processus chez *E. coli* permet d'envisager une production plus durable et à plus grande échelle, un enjeu crucial dans le contexte actuel de surconsommation de sucre et des maladies associées telles que le diabète de type 2.

L'exploitation de *E. coli* canalise le métabolisme vers la synthèse de molécules d'intérêt, en intégrant notamment l'enzyme L-arabinose isomérase pour la conversion du galactose en tagatose. La purification est simplifiée par l'utilisation d'enzymes spécifiques qui évitent la formation de sous-produits indésirables. Le tagatose, qui possède environ 92% du pouvoir sucrant du saccharose, offre des propriétés de transformation intéressantes, incluant la caramélisation et la réaction de Maillard, le rendant apte aux produits de boulangerie.

Le profil bénéfique pour la santé est étayé par des données cliniques: seulement 20% du tagatose ingéré est métabolisé, le reste stimulant la croissance des bactéries bénéfiques dans le côlon, exerçant ainsi un effet prébiotique. La Food and Drug Administration (FDA) a approuvé le tagatose comme ingrédient alimentaire en 2003, le désignant comme « généralement reconnu comme sûr » (GRAS). Dans l'Union Européenne, il est considéré comme un ingrédient alimentaire plutôt qu'un additif, n'ayant pas de Dose Journalière Admissible (DJA) spécifiée. Les implications commerciales de cette méthode de production à haut rendement sont substantielles pour l'industrie agroalimentaire, positionnant le tagatose comme un édulcorant, un agent texturant, stabilisant et humectant.