Allulose: 70 Prozent der Süßkraft bei nur 10 Prozent des Brennwerts
Veröffentlicht am: 17.10.2026 um 22:33 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Die Entwicklung kalorienarmer Zuckeralternativen verlagert sich zunehmend von traditionellen Extraktionsverfahren hin zu computergestützten und biotechnologischen Methoden. Wissenschaftler nutzen moderne Rechenmodelle, um Moleküle von Grund auf so zu gestalten, dass sie gezielt an die Geschmackssensoren des Menschen andocken.
Computergestütztes Proteindesign für den Süßrezeptor
Ein Team um Saisai Ding und Yi Zhang vom Department of Food Science der Pennsylvania State University stellte in einer Fachpublikation in npj Science of Food (DOI: 10.1038/s41538-026-01202-x) rein computergestützt entwickelte Proteine vor. Die Moleküle wurden gezielt dafür entworfen, an den menschlichen Süßrezeptorkomplex TAS1R2/TAS1R3 zu binden.
Für das Design setzten die Forscher eine mehrstufige digitale Pipeline ein:
- Erstellung der Proteinrückgrate mittels des generativen Modells RFdiffusion
- Sequenzdesign über ProteinMPNN
- Vorhersage der Raumstrukturen durch Boltz-1
- Energetische Evaluierung per GBSA-Berechnung
- Überprüfung der Bindungsdynamik in 200-Nanosekunden-Molekulardynamiksimulationen
Aus dem Prozess gingen mehrere Hauptkandidaten hervor. Während Binder2 die höchste strukturelle Konfidenz aufwies, zeichnete sich Binder1 durch die günstigste GBSA-Bindungsenergie und die größte Kontaktfläche aus. Binder3 erwies sich in den Simulationen hingegen als instabiler.
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Eine Synthese im Labor oder praktische Geschmackstests fanden bislang nicht statt; als nächster Projektschritt ist die experimentelle Validierung vorgesehen. Finanziert wurde die Forschungsarbeit durch das Rasmussen Endowment, das USDA NIFA sowie Hatch Appropriations.
Biotechnologische Fortschritte bei seltenen Zuckern und Zuckeralkoholen
Parallel zum De-novo-Design von Proteinen untersuchen Forschungsgruppen weltweit mikrobielle Produktionswege für etablierte Zuckeralternativen. Laut einem Bericht vom 17. Oktober 2026 analysierten Muhammad Sarfaraz Iqbal und Hairong Cheng von der Shanghai Jiao Tong University in einer Open-Access-Studie in Biotechnology for Biofuels and Bioproducts vom 16. Oktober 2026 die Erythrit-Synthese in Yarrowia lipolytica.
Mittels zeitaufgelöster RNA-Sequenzierung identifizierten sie zwei Dehydrogenasen als Konkurrenten um das Coenzym NADPH. Ein In-silico-Modell der Autoren ergab, dass die Repression des Gens YALI0_F02013g rund 67 % des konkurrierenden NADPH-Bedarfs einsparen und die Erythrit-Ausbeute rechnerisch um etwa 14 % erhöhen könnte.
Weitere Arbeiten befassen sich mit alternativen Rohstoffen und Synthesewegen:
- Ein Team um Zheng-Sheng Shi beschrieb im Journal of Agricultural and Food Chemistry Strategien des Metabolic Engineerings, um seltene D-Allulose mittels Escherichia coli aus Gemischen von D-Glucose und D-Xylose zu gewinnen.
- An der Shoolini University entwickelten Forscher um Dr. Srishti Mathur unter Betreuung von Prof. Dinesh Kumar und Dr. Vinod Kumar ein Fermentationsverfahren mit Pichia fermentans, das Treber aus Brauereien zur Xylitol-Herstellung nutzt, wofür vier Patente angemeldet wurden.
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Marktkapazitäten und industrielle Nachfrage
Die wissenschaftlichen Entwicklungen treffen auf einen wachsenden Markt. Für natürliche Süßstoffe wird bis 2030 ein weltweites Marktvolumen von 13 Milliarden US-Dollar prognostiziert.
Bei Allulose, die rund 70 % der Süßkraft von Zucker bei lediglich 10 % des Brennwerts aufweist, lag die globale Produktionskapazität im Jahr 2025 bei 128.000 Tonnen gegenüber einem Verbrauch von rund 20.000 Tonnen.
Zusätzliche Nachfrage generiert der Gesundheitssektor: Laut Prognosen des Marktforschungsunternehmens IndexBox soll der Markt für Süßungsmittel in pharmazeutischer Qualität zwischen 2026 und 2035 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 5,8 % wachsen. Als wesentlicher Treiber gilt dort die Maskierung bitterer Geschmacksnoten neuartiger Wirkstoffe in festen und flüssigen Darreichungsformen.
