¿Es segura la celulosa?

La dulzura es un gusto humano innato. Senembargo, las enfermedades crónicas como el sobrepeso, la diabetes y los "tres altos" (presión arterial alta, azúcar alta en la sangre, grasa alta en la sangre) causados por el consumo excesivo de azúcar durante un largo período de tiempo, así como una serie de problemas de salud secundarios causados por estas enfermedades, se han vuelto cada vez más prominentes. Según las proyecciones de la Federación internacional de diabetes(IDF), actualmente hay cerca de 135 millones de pacientes diabéticos en China[1].

Desde el brote de la epidemia de "nueva corona", people' salud y estilos de vida saludables ha aumentado en un grado senprecedentes. Sabroso y saludable son siempre las dos necesidades del público para una vida mejor, por lo que el desarrollo y la aplicación de edulcorantes bajos en calorías se ha convertido en una forma eficaz de garantizar tanto el sabor como la salud.La d-allululosa es un edulcorbajo en caloríasQue es más cercano a la sacarosa en términos de propiedades físicas y químicas, características de textura y rendimiento de procesamiento. También ha sido evaluado por FoodNavigator-USA como el sustituto de sacarosa más prometedor. Su estructura molecular se muestra en la figura 1 [2].

El 17 de abril de 2019, la administración de alimentos y medicamentos de los Estados Unidos (FDA) anunció que la d-allulosa ya no se contaría como azúcar agregada o azúcar total en las etiquetas [3]. Además de su bajo valor calórico, los investigadores también han encontrado que la d-allulosa puede suprimir los niveles de glucosa sanguínea postprandial [4] y controlar la obesidad y la diabetes [5-6]. A diferencia de los edulcorantes de azúcar y alcohol como el eritritol, la d-allulosa no causa hinchazón, puede sufrir la reacción de Maillard, y tiene buenas características de aplicación en la industria de la panadería [7-8]. La doble demanda de salud y sabor ha promovido el rápido desarrollo de la tecnología y la producción y aplicación de la celulosa. Ha habido avances significativos en la construcción de cepas productoras de d-allulosa3-epimerasa (DAE) y la expresión de la proteína enzimática [9-10], la inmovilización de la enzima [11], la evaluación de la inocuidad de los alimentos [12-14], la conversión de allulose [15] y el aislamiento y cristalización de allulose [16-17].

En términos de la industrialización de D-allulose, Matsutani en Japón, ERN en los Estados Unidos, Tate & Lyle en el Reino unido, y CJCheilJedang en Corea del sur ya tienen líneas de producción con una capacidad de miles de toneladas. A nivel nacional, debido al impacto de la tormenta de eritritol, hay un alto grado de preocupación sobre el desarrollo de D-allulose. Las barreras técnicas a la d-allulosa se reflejan principalmente en el desarrollo de preparaciones DAE y control de procesos, y su tecnología principal es la construcción de cepas de isomerasa y la expresión de proteínas enzimáticas.

En la actualidad, el Instituto COFCO de nutrición y salud Co., Ltd. [18-19], el Instituto Tianjende biotecnología Industrial, la Academia China de ciencias [20-21], y la universidad Jiangnan [22-23] todos tienen las correspondientes tecnologías de construcción de cepas y expresión de proteínas enzimpara DAE. También hay muchas empresas en China que se están estableciendoLíneas de producción de D-allulose. Anhui Jinhe Industrial Co., Ltd., Shandong Bailong Chuangyuan Biotechnology Co., Ltd., Shandong Baolingbao Biotechnology Co., Ltd., y Shandong Fuyang Biotechnology Co., Ltd. todas tienen líneas de producción con una capacidad de miles de toneladas. Además de estas cuatro compañías, COFCO Bio-Technology Co., Ltd., Shandong Fukuan Bioengineering Co., Ltd., y Binzhou Sanyuan Biotechnology Co., Ltd. están construyendo o planeando construir líneas de producción con una capacidad de 10.000 toneladas [24].

1 proceso de licencia administrativa para allulose en el extranjero

1.1 Américas

Desde 2011, varias compañías han solicitado a la FDA la certificación de "generalmente reconocido como seguro" (GRAS) para D-allulose. Véase la tabla 1 para más detalles. La primera fue la solicitud de CJCheilJedang Corporation a la FDA para la certificación GRASen 2011, que recibió una respuesta de "no problema" (GRAS Notice no. GRN 400) en junio de 2012, reconociendo que -allulose como aditivo alimentario. El grupo Matsutani también solicitó a la FDA la certificación GRAS para su producto D-allulose, y en 2014 recibió una respuesta de "no problema" (GRAS Notice no. GRN 498). El informe llegó a la conclusión de que no había efectos secundarios en los experimentos en humanos con una ingesta diaria de 31-33 g de D-allulose. Desde entonces, la d-allulosa ha sido clasificada como un sustituto de carbohidratos convencional y no plantea ningún problema de seguridad.

Después de 2017, el grupo Samyang en Corea del sur solicitó y obtuvo GRAS (GRAS Notice No. GRN 693; GRAS Notice No. GRN 828) certificación para la d-allulosa como aditivo alimentario mediante la conversión enzimde diferentes fuentes de isomalta. En 2019, Tate & Lyle también solicitó el GRAS (GRAS Notice No. GRN 893) certificación. A diferencia de otras empresas, la d-allulosa declarada por el grupo Tailai se obtiene del almidón a través de una serie de transformaciones enzim. Desde entonces, la d-allulosaha ganado gradualmente el reconocimiento del mercado en las Américas. En abril de 2019, la FDA anunció que la d-allulosa sería excluida de las etiquetas de "azúcar añadido" y "azúcar total", y la energía de la d-allulosa se calcularía como 1,67 kJ·g-1. Este anuncio significa que las restricciones sobre el uso de la d-ululosa se relajarán con respecto a la base original [3].

Los procesos e isoenzimas para los que las diferentes empresas han declarado la certificación GRAS son ligeramente diferentes. Los microorganismos que expresan DAE incluyen bacisubtilis y Escherichia coli modificados genéticamente, así como microbacteria foliaceum no editada genéticamente. CJ, Songgu y grupo Samyang todos utilizan la fructosa como materia prima y producen d-allulosaa través de la conversión catalítica de las células enteras que expresan DAE. La Tate & Lyle Group, por otro lado, utiliza almidón de maíz como materia prima y produce D-allulose a través de catálisis enzimde múltiples pasos. La ingesta recomendada para las diferentes unidades es de 25-42 g por persona y día.

Los usos y niveles máximos de uso de la alulosa declarada por los grupos CJ CheilJedang, Matsutani y Samyang se muestran en la tabla 2. La d-allululosa puede usarse como un sustituto del azúcar en productos horneados como pan, pasteles, pasteles y galletas, así como en productos de bebidas como bebidas carbonatadas, bebidas no carbonatadas y café mezclado. También puede ser utilizado en goma de mascar, caramelos duros, dulces suaves (incluyendo chocolate sin chocolate, chocolate normal, y recubrimiento de chocolate), postres, productos lácteos congelados, yogur, alimentos médicos, cereales instantáneos y otros alimentos. El nivel de uso varía entre 2% y 100%. Esta tabla primero muestra el nivel de uso declarado de CJ, y Songgu y Samyang se refirieron a este método de uso. Entre ellos, Samyang revisó el nivel máximo de uso de productos horneados al 10% de la calidad de los productos horneados en GRAS Notice No. GRN 693.

1.2   Japón y Corea del sur

En 2016, con el fin de facilitar a los consumidores la comprensión de la información nutricional de los alimentos, el Ministerio de seguridad alimentaria y de medicamentos (MFDS) de Corea del sur revisó parcialmente los métodos de etiquetado nutricional de los alimentos. En esta revisión, el coeficiente calórico de d-allulosa se estableció en 0 kJ·g-1. En 2018, el MFDS anunció la revisión propuesta de las normas y regulaciones alimentarias, la lista de D-allulose como un ingrediente en los alimentos. En 2019, la ley de etiquetado de alimentos de Corea fue complementada para estipulque si los alcohodel azúcar y la celulse enumeran por separado en la tabla de información nutricional de los alimentos, las calorías deben calcularse sobre la base de la suma de todos los ingredientes. Sin embargo, esta ley estipula que los valores calóride eritritol y d-allulosa se calculan como 0 kJ·g-1. En 2020, Corea del sur emitió un proyecto de enmienda al "decreto de implementación de la ley de impuestos a los licores", que estipula que la D-allulose se puede utilizar como aditivo en las bebidas alcohólicas. Desde entonces, el alcance del uso de D-allulose en Corea del sur se ha relajado gradualmente.

Los académicos japoneses comenzaron a investigar la seguridad del consumo de d-allulosa desde el principio [25-26]. En 2016, la agencia de asuntos del consumidor de Japón comenzó a aprobar alimentos saludables que incluían la d-allulosa como un ingrediente funcionAl.La función declarada es controlar la elevación de la glucosa sanguínea postprandial inhibiendo la ingesta de glucosa, que tiene el efecto de suprimir la obesidad. En 2019, el Ministerio de salud, trabajo y bienestar de Japón (MHLW) aprobó la inclusión de DAE como aditivo alimentario y formuló las normas y especificaciones correspondientes. El 31 de marzo de 2021, el Ministerio de salud, trabajo y bienestar de Japón emitió el aviso No. 0331-2, que modifica las "reglas detalladas para la aplicación de la ley de saneamiento de alimentos" y las "especificaciones y normas para alimentos y aditivos". Estas modificaciones tienen por objeto la inclusión de la celulosa en la lista de aditivos autorizados. Desde entonces, la aceptación de la d-allulosa en Japón ha aumentado gradualmente.

1.3 Australia y nueva Zelanda

En enero de 2022, la Australian New ZealyLa comidaStandards Agency (FSANZ) emitió la Circular No. 185-22, que aprobó la d-allululosa como un nuevo alimento en la solicitud No. A1247. La solicitud fue presentada por el grupo Samyang de la República de Corea, que propuso utilizar la fructosa como materia prima y la microbacteria foliorum SYG27B-MF para la conversión enzimática a la d-allulosa. En esta solicitud, Samyang Group también solicitó una licencia exclusiva de 15 meses para la d-allulosa como nuevo alimento (que puede usarse en todo tipo de alimentos). Por lo que se refiere a las excepciones previstas en la letra C) del apartado 3 del artículo 92 del tratado, la Comisión considera que las excepciones previstas en la letra C) del apartado 3 del artículo 92 del tratado No son incompatibles con el mercado común. GRN 828. Desde entonces, la allulose ha sido autorizada en la región de Australia y nueva Zelanda y se puede consumir gradualmente en la región.

1.4 región de la UE

En 2021, Matsutani, Ingredion, Cosun remolacha Co. y el grupo Samyang anunciaron la formación de un nuevo consorcio para ayudar a introducir la d-allulosa en los mercados del Reino unido y la UE y apoyar el uso de d-allulosa como un carbohidrato para el etiquetado nutricionAl.El consorcio es conocido como Allulose Novel Food Consortium (ANFC)[27].

En abril de 2021, la autoridad europea de seguridad alimentaria (EFSA) realizó una evaluación de seguridad de la DAE producida por Matsutani y expresada por E. coli K-12 W3110 (pWKLP) y concluyó que no era riesgo[28]. El 18 de octubre de 2021, la EFSA emitió un dictamen sobre la evaluación de seguridad de DAE producido por una cepa genéticamente modificada de Gluconobacter xylinus FIS002. En este dictamen, la tecnología para la enzima y la cepa, que se deriva de la empresa CJ CheilJedang, se utiliza para catalizar la conversión de fructosa en d-allulosa. El equipo de expertos del panel de evaluación cree que, en las condiciones de uso previstas, aunque el riesgo de alergias o reacciones provocadas por la exposición a la dieta no puede descartarse en absoluto, la probabilidad de que se produzcan tales riesgos es muy baja. Por lo tanto, el grupo de evaluación concluyó que la enzima no plantea un riesgo de seguridad en condiciones normales de uso [29].

En 2023, la EFSA también llevó a cabo una evaluación de la seguridad de la d-tagatosa 3-epimerasa expresada por E. coli PS-Sav-001, que es proporcionada por Savannah Ingredients Ltd. y se utiliza para catalizar la producción de d-allulosa a partir de fructosa, y concluyó que no es riesgo[30]. Sin embargo, la UE aún no ha incluido la allulosa como nuevo ingrediente alimenticio.

2 el proceso de concesión de licencias para allulose en China

Proceso de solicitud 2.1

La aplicación de la d-allulosa como un nuevo ingrediente alimenticio satisface el requisito en las medidas administrativas para la revisión de seguridad de nuevos ingredientes alimenticios de que no hay un hábito alimenticio tradicional en China. Los hábitos tradicionales de consumo se refieren al hecho de que un producto alimenticio ha sido producido y vendido como un producto alimenticio envasado en una forma definida o no definida durante más de 30 años en una provincia, y no figura en la farmacopea de las personas#39;s República de China. La d-allulosa se clasifica como un ingrediente alimenticio con una estructura original modificada de entre las cuatro categorías de ingredientes alimentarios: animales, plantas y microorganismos; Los ingredientes aislados de animales, plantas y microorganismos; Y otros ingredientes alimentarios de reciente desarrollo.

La lógica interna de declarar la d-allulosa como un nuevo ingrediente alimenticio en China es la siguiente: la d-allulosa es segura para comer y las materias primas y materiales auxiliares involucrados en su producción son seguros, lo cual es una condición necesaria para declararla como un nuevo ingrediente alimenticio. Como se mencionó anteriormente, la d-allulosa se hace a partir de fructosa como materia prima y se obtiene por la conversión catalítica de DAE. Por lo tanto, la declaración de DAE en la Food Safety National Standard Food Additive Use Standard (GB2760-2014) es un requisito previo para la declaración de D-allulose como un nuevo ingrediente alimentario. Actualmente, todos los DAE son producidos expresando genes recombinantes en bacterias modificadas. Por lo tanto, la seguridad y estabilidad de genes recombinantes y bacterias modificadas son condiciones necesarias para la declaración de DAE en la lista GB2760-2014. El proceso de declarar la d-allululosa como un nuevo ingrediente alimenticio en China se muestra en la figura 2.

En primer lugar, solicitar una evaluación de seguridad de la recombinant gen editing DAE. Esta parte de la evaluación es completada por el Ministerio de agricultura bajo la Comisión de la Comisión nacional de salud. Esta parte de la evaluación está diseñada para garantizar que la introducción de rasgos exógenos no aumente el riesgo de la tensión de producción en términos de inocuidad de los alimentos o inocuidad del medio ambiente. Las características moleculares de la cepa son claras, la función de la proteína exógena es clara, la estabilidad genética es alta, y no traerá mayores riesgos para las personas, los animales y el medio ambiente. En segundo lugar, el DAE es declarado para licencia administrativa e incluido en el catálogo de la norma nacional de seguridad alimentaria para uso de aditivos alimentarios (GB 2760-2014). El propósito de esta licencia administrativa es garantizar que DAE es seguro y fiable como una ayuda de procesamiento para la industria alimentaria - un preparado enzimpara su uso en la industria alimentaria [31]. Finalmente, basándose en los dos primeros pasos, la d-allulosa es declarada como un nuevo ingrediente alimenticio. Esta parte tiene por objeto garantizar que la d-allulosa sea segura para su consumo y no tenga un impacto negativo en la salud humana.

2.2 evaluación de la seguridad del gen recombinante

La evaluación de la seguridad de los genes recombinantes es el primer paso para aplicar la d-allulosa como nuevo ingrediente alimentario. Esta parte fue encargada por la Comisión estatal de salud y planificación familiar al Ministerio de agricultura. El solicitante deberá proporcionar materiales de apoyo para la evaluación de la seguridad del microorganismo receptor, materiales para la evaluación de la seguridad de la manipulación genética, la evaluación de la seguridad de los microorganismos modificados genéticamente para los animales y la evaluación de la seguridad de los productos microbianos modificados genéticamente para los animales.

Esta parte implica un gran número de experimentos biológicos, que son costosos, requieren mucha mano de obra y consumen mucho tiempo. Por lo que el autor sabe, sólo dos unidades han declarado la evaluación de seguridad de los genes recombinantes que expresan DAE como es necesario. La primera es China Agri-Industries Nutrition yHealth Research Institute Co., Ltd., que presentó una solicitud de evaluación conjunta con China Agri-Industries Biotechnology Co., Ltd. a principios de 2022 y fue aprobada por el Ministerio de agricultura en mayo de 2022. La otra es Anhui Jinhe Industrial Co., Ltd., que presentó una solicitud de evaluación de seguridad en el segundo semestre de 2022 y también ha sido aprobada.

2.3 evaluación de la seguridad de los preparados enzimáticos

La evaluación de la seguridad de los preparados enzimáticos es el segundo paso en la declaración de la d-allulosa como nuevo ingrediente alimentario. Las especificaciones de calidad para los preparados enzimse requieren para cumplir con las disposiciones de la norma nacional de seguridad alimentaria de aditivos alimentarios preparados enzimde la industria alimentaria (GB 1886.174-2016) [32]. El centro nacional para la evaluación de riesgos de inocuidad de los alimentos es encargado por la Comisión nacional de salud para llevar a cabo una revisión técnica. En esta parte, se requiere una revisión exhaustiva de las propiedades físicas y químicas, características biológicas, materias primas y procesos de producción, y toxicología (incluyendo toxicidad oral aguda, tres toxicidades genéticas, toxicidad oral de 90 días, y teratogeni) de la DAE. A continuación, la Comisión nacional de salud emite un dictamen de aprobación basado en los resultados de la revisión técnica del centro de evaluación de riesgos y emite un aviso para solicitar opiniones de toda la sociedad.

Esta parte implica experimentos con animales, que son costosos. Las empresas centrales nacionales no están dispuestas a pagar esta parte del coste. En la actualidad, sólo COFCO Institute deNutrition yHealth Co., Ltd. y COFCO biomedical Co., Ltd. han presentado los materiales de aplicación en el año 2022. Su seguridad y necesidad tecnológica han pasado la revisión técnica del comité de revisión de expertos, y el 8 de diciembre de 2022, la Comisión nacional de salud buscará comentarios públicos. Además, Anhui Jinhe Industrial Co., Ltd. también está preparando activamente los materiales de aplicación para la enzima y se espera que presente la solicitud en la segunda mitad de 2023.

3 perspectivas

Después de la certificación GRAS de d-allululosa en los Estados Unidos, 13 países/regiones incluyendo Australia y nueva Zelanda, Japón y Corea del sur la han aprobado como alimento o aditivo. Además, la Tate & Lyle Group ha obtenido la certificación de buenas prácticas de manufactura (GMP) para su línea de producción en México.

Aunque la D-allulose aún no ha sido aprobada en la UE y China, en Europa, compañías como Matsutani, Ingredion y Samyang están promoviendo activamente la licencia administrativa de D-allulose. En China, el Instituto COFCO de nutrición y salud y COFCO biotechnology Technology Co., Ltd. están promoviendo metódicamente la licencia administrativa de D-allulose como un nuevo ingrediente alimenticio. Posteriormente, Anhui Jinhe Industrial Co., Ltd. también está promoviendo activamente su propia licencia administrativa DAE. Además, muchas compañías domésticas también están esperando ver el progreso de la licencia administrativa DAE.

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