elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

5-Keto-D-Fructose, a Natural Diketone and Potential Sugar Substitute, Significantly Reduces the Viability of Prokaryotic and Eukaryotic Cells

Hövels, Marcel und Gallala, Nicole und Keriakes, Samara Lisa und König, Anna Paulina und Schiessl, Jacqueline und Laporte, Tobias und Kosciow, Konrad und Deppenmeier, Uwe (2022) 5-Keto-D-Fructose, a Natural Diketone and Potential Sugar Substitute, Significantly Reduces the Viability of Prokaryotic and Eukaryotic Cells. Frontiers in Microbiology, 13 (935062). Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fmicb.2022.935062. ISSN 1664-302X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2022.935062/full

Kurzfassung

5-Keto-D-fructose (5-KF) is a natural diketone occurring in micromolar concentrations in honey, white wine, and vinegar. The oxidation of D-fructose to 5-KF is catalyzed by the membrane-bound fructose dehydrogenase complex found in several acetic acid bacteria. Since 5-KF has a sweetening power comparable to fructose and is presumably calorie-free, there is great interest in making the diketone commercially available as a new sugar substitute. Based on a genetically modified variant of the acetic acid bacterium Gluconobacter oxydans 621H, an efficient process for the microbial production of 5-KF was recently developed. However, data on the toxicology of the compound are completely lacking to date. Therefore, this study aimed to investigate the effect of 5-KF on the viability of prokaryotic and eukaryotic cells. It was found that the compound significantly inhibited the growth of the gram-positive and gram-negative model organisms Bacillus subtilis and Escherichia coli in a concentration-dependent manner. Furthermore, cell viability assays confirmed severe cytotoxicity of 5-KF toward the colon cancer cell line HT-29. Since these effects already occurred at concentrations of 5 mM, the use of 5-KF in the food sector should be avoided. The studies performed revealed that in the presence of amines, 5-KF promoted a strong Maillard reaction. The inherent reactivity of 5-KF as well as the Maillard products formed could be the trigger for the observed inhibition of prokaryotic and eukaryotic cells.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/194789/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:5-Keto-D-Fructose, a Natural Diketone and Potential Sugar Substitute, Significantly Reduces the Viability of Prokaryotic and Eukaryotic Cells
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hövels, MarcelInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gallala, NicoleInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Keriakes, Samara LisaInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
König, Anna PaulinaInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schiessl, JacquelineInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laporte, TobiasInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kosciow, KonradGerman Aerospace Center (DLR), Institute for the Protection of Terrestrial Infrastructures, Sankt Augustin, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-3242-1232NICHT SPEZIFIZIERT
Deppenmeier, UweInstitute for Microbiology and Biotechnology, University of Bonn, Bonn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Juni 2022
Erschienen in:Frontiers in Microbiology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:13
DOI:10.3389/fmicb.2022.935062
Verlag:Frontiers Media S.A.
ISSN:1664-302X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:5-keto-D-fructose, toxicology, Maillard reaction, sugar substitutes, HT-29 cell line
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:keine Zuordnung
DLR - Forschungsgebiet:keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):keine Zuordnung
Standort: Rhein-Sieg-Kreis
Institute & Einrichtungen:Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen
Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen > Detektionssysteme
Hinterlegt von: Kosciow, Konrad
Hinterlegt am:06 Jun 2023 09:41
Letzte Änderung:13 Jun 2023 09:23

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.