Les fructosiltransferases són una classe d'hidrolases de glicòsid que catalitzen reaccions de transferència de fructosil. La seva funció principal és transferir el grup fructosil des de substrats com la sacarosa a les molècules acceptores. El mecanisme catalític es basa en l'efecte sinèrgic de la catàlisi àcid-base i la catàlisi covalent, aconseguint una transferència eficient mitjançant la formació d'un enzim intermedi fructosil-. Aquests enzims es caracteritzen per una forta especificitat de substrat i condicions de reacció suaus.
La missió principal de les fructosiltransferases és "transferir grups fructosil". Utilitzant la sacarosa, un ingredient comú a la nostra dieta diària, com a matèria primera, hidrolitzen enllaços glicosídics per alliberar energia, després uneixen amb precisió les molècules de fructosa lliure amb les molècules acceptores, sintetitzant així sucres funcionals com els fructans i els fructooligosacàrids. El procés funciona de la següent manera: les molècules de sacarosa es divideixen en glucosa i fructosa; els fragments de fructosa s'ajunten en noves cadenes de sucre seguint unes regles específiques, mentre que la glucosa s'allibera com a subproducte-. Aquesta reacció catalítica és molt específica, amb els principals productes que inclouen 1-cestosa i components clau de nistosa dels prebiòtics que han guanyat una gran popularitat a la indústria dels aliments saludables.
A la indústria alimentària, els fructooligosacàrids sintetitzats sota la catàlisi de fructosiltransferases tenen un nivell de dolçor només del 30% al 60% del de la sacarosa. No obstant això, poden promoure selectivament el creixement de bacteris intestinals beneficiosos com el Bifidobacterium, millorar l'equilibri de la microbiota intestinal i no provocar fluctuacions significatives en els nivells de glucosa en sang. Com a resultat, s'utilitzen àmpliament en productes lactis, begudes, productes de forn i altres categories d'aliments. Per exemple, el iogurt fortificat amb fructooligosacàrids no només té una textura més suau, sinó que també presenta una activitat probiòtica millorada.
Més enllà del sector alimentari, els escenaris d'aplicació de les fructosiltransferases estan en contínua expansió. En l'àmbit industrial, poden convertir la sacarosa present en els residus agrícoles com el bagàs de la canya de sucre i el blat de moro en oligosacàrids, proporcionant matèries primeres per a la producció de biocombustibles. A la indústria tèxtil, poden descompondre la pectina a la superfície de les fibres de líber, fent que els teixits siguin més suaus i més susceptibles de tenyir. A la indústria química, poden catalitzar la reacció entre sacarosa i alcohols o àcids orgànics, sintetitzant nous tensioactius i fragàncies.
Amb l'avenç de la biotecnologia, el rendiment de les fructosiltransferases s'està optimitzant constantment. Els equips de recerca han dut a terme modificacions estructurals en fructosiltransferases derivades d'Aspergillus niger, augmentant la taxa de conversió de fructooligosacàrids del 0,17% al 29,20%. A més, els investigadors han aconseguit una expressió d'alta-eficiència d'aquest enzim utilitzant soques de Pichia pastoris dissenyades, amb l'activitat específica de l'enzim purificat que arriba a 71,4 U/mg. Aquests avenços tecnològics han reduït el cost de la producció a-escala industrial i han permès l'aplicació de fructosiltransferases en una gamma encara més àmplia de camps.