CC BY
93Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
УДК 664.168.81 https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/11
AGRIS S30
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ НА УРОВЕНЬ САХАРА В КРОВИ
©Голованова К. Ю., Московский государственный университет пищевых производств г. Москва, Россия, ksenya.golovanova.95@mail.ru ©Бутова С. Н., SPIN-код: 1040-3033, д-р биол. наук, Московский государственный университет пищевых производств г. Москва, Россия, vbutov@bk.ru
THE NATURAL SWEETENERS EFFECT STUDY AT THE LEVEL OF SUGAR IN THE BLOOD
©Golovanova K., Moscow State University of Food Production, Moscow, Russia, ksenya.golovanova.95@mail.ru ©Butova S., SPIN-код: 1040-3033, Dr. habil. Moscow State University of food productions
Moscow, Russia, vbutov@bk.ru
Аннотация. Проведено исследование влияния натуральных подсластителей на уровень сахара в крови, сравнивалось влияние таких натуральных подсластителей как: экстракт стевии (90% стевиозида), экстракт архата, сукралоза, порошок листьев стевии. Целью исследования явился выбор оптимального подсластителя, оказывающего минимальное влияние на уровень сахара в крови, для использования в рецептуре коллоидной биологически активной добавки для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Abstract. A study was made of the effect of natural sweeteners on blood sugar levels, comparing the effects of the following natural sweeteners: stevia extract (90% stevioside), arhat extract, sucralose, stevia leaf powder. The aim of the study was to select the optimal sweetener, which has a minimal effect on blood sugar levels, for use in the formulation of a dietary supplement for the prevention of diseases of the musculoskeletal system.
Ключевые слова: экстракт стевии, сукралоза, экстракт архата, порошок листьев стевии, уровень сахара в крови.
Keywords: stevia extract, sucralose, arhat extract, stevia leaf powder, blood sugar level.
Введение
Заболеваниями опорно-двигательного аппарата страдают преимущественно люди пожилого возраста 55-65 лет, так как на протяжении всей жизни человек задействует все суставы и хрящи своего организма, что приводит к неизбежному износу тканей. Также в большинстве случаев пожилой возраст и заболеваний опорно-двигательного аппарата сопровождаются таким опасным заболеванием как сахарный диабет, нарушается функция усвоения глюкозы из-за абсолютной или относительной недостаточности гормона инсулина, в результате чего развивается гипергликемия — стойкое увеличение содержания глюкозы в крови. Заболевание характеризуется хроническим течением, а также нарушением всех видов обмена веществ: углеводного, жирового, белкового, минерального и водно-солевого. Поэтому в разрабатываемой биологически активной добавке (БАД), в качестве вкусового
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
подслащивающего вещества было принято решение использовать подсластитель, который оказывает минимальное влияние на уровень сахара в крови.
Архат — это многолетняя травянистая лиана, происходящая из Южного Китая и Северного Таиланда. Растение ценится за свои плоды, экстракт которых почти в 300 раз слаще сахара. В Китае плоды архата используются в качестве натурального низкокалорийного подсластителя для охлажденных напитков, а в традиционной китайской медицине для лечения диабета и ожирения [1, 3]. Архат не имеет противопоказаний кроме индивидуальной непереносимости компонентов и аллергической реакции. плодах архата содержится от 25% до 38% различных углеводов, в основном фруктоза и глюкоза. Сладкий вкус плода обеспечивают могрозиды, группа тритерпеновых гликозидов, которые составляют около 1% от мякоти свежих плодов. При помощи экстракции растворителем можно получить порошок, содержащий 80% могрозидов, главным из которых является могрозид-5 (эсгозид). Другими подобными веществами, содержащимися в плодах, являются сиаменозид и неомогрозид. Также в архате содержится большое количество витамина С [2].
Стевия — заменитель сахара природного происхождения, обладает минимальной калорийностью. Лечебный эффект медовой травы обусловлен ее богатым составом [3]. При регулярном употреблении вырабатываются дополнительные защитные силы в организме, нормализующие работу органов пищеварения, а также препятствующие возникновению воспалений дыхательной системы.
Листья многолетнего растения одинаково подходят как при инсулинозависимой 1 форме диабета, так и при 2, часто сопровождающейся проблемой ожирения [7]. Растительный продукт с нулевым гликемическим индексом помогает разнообразить ограниченный рацион сладкими напитками и блюдами. Трава полезна при диабете из-за способности снижать уровень сахара в крови. При этом она способствует укреплению сосудов и повышению их эластичности [4, 5].
Сукралоза — подсластитель, используемый во многих странах мира как альтернатива сахару. Сукралоза производится путем переработки сахара, поэтому на вкус они очень похожи [8]. Молекула сукралозы активнее взаимодействует с вкусовыми рецепторами языка, так что её сладость воспринимается в 600 раз интенсивнее, чем у сахара [9]. Вкус как у сахара, отсутствие калорий и биологическая инертность обеспечили сукралозе широкую популярность [10].
Материал и методы исследования
Проводилось исследование четырёх подслащивающих веществ растительного происхождения: экстракт архата, порошок листьев стевии, сукралоза и экстракт стевии стандартизированный по стевиозиду 90%.
В исследовании влияния подсластителей на уровень сахара в крови приняли участие 15 человек, мужчины и женщины в возрасте от 18 до 55 лет, весом от 60 до 75 кг, которые в течение десяти дней замеряли уровень сахара в крови после употребления подсластителей. Содержание сахара в крови измеряли с помощью глюкометра Акку-Чек Перформа, первое измерение проводили утром натощак, далее 1 г подсластителя растворяли в 50 мл воды и выпивали. Первое измерение содержания сахара в крови проводили спустя 30 мин от употребления разведённого подсластителя, далее измерения проводили каждые 20 мин, до достижения максимального уровня сахара в крови, как только прибор показывал не изменяющее значение содержания сахара в крови, эксперимент можно было считать завершённым.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
Результаты и обсуждение Рассмотрим полученные результаты эксперимента, в Таблице 1 представлены данные исследования влияния подслащивающего вещества - порошок листьев стевии.
Таблица 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ПОРОШКА ЛИСТЬЕВ СТЕВИИ
Участники эксперимента Время, мин
Натощак 30 50 70 90 110 130
1 4,2 4,2 6 6,3 5,4 4,2 4,2
2 3 3,1 5 5,5 3,7 3 3
3 3,5 3,7 5,5 5,7 4,5 3,5 3,5
4 4 4,1 4,9 5,5 4,3 4 4
5 4 3,9 4,9 5,4 4,1 4 4
6 3,7 3,5 4,7 5,8 3,9 3,7 3,7
7 3,6 3,6 3,9 4,7 4,1 3,6 3,6
8 3,3 3,3 4,2 4,9 4,1 3,3 3,3
9 2,7 2,9 3,7 3,9 3 2,7 2,7
10 4 4, 14,9 5,1 4,5 4 4
11 4,9 4,7 5,5 5,7 4,9 4,9 4,9
12 4,9 4,5 4,9 5,6 4,7 4,9 4,9
13 5 5,1 5,4 5,9 4,9 5 5
14 3,4 3,6 3,9 4,3 3,8 3,4 3,4
15 2,9 3 4 5,7 3,5 2,9 2,9
Средний уровень сахара в крови, 3,8 3,82 4,76 5,3 4,2 3,8 3,8
ммоль/л
На Рисунке 1 показана зависимость содержания сахара в крови от времени после приёма подсластителя порошок листьев стевии.
6
Время, мин
Рисунок 1. Изменение уровня сахара в крови после приёма подсластителя порошок листьев стевии
По графику видно, что порошок листьев стевии не оказывает негативного влияния на уровень сахара в крови. Содержание сахара несколько увеличивается, но данные изменения находятся в пределах нормы. Большинство участников эксперимента отметили, что порошок листьев стевии полностью не растворяется в воде, а диспергируется во всём объёме, в дальнейшем выпадая в осадок, что технологически не приемлемо при использовании в БАД.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
Готовый продукт - коллоидная фитоформа должна иметь однородную консистенцию. Также участники отметили недостаточную сладость порошка листьев стевии.
В Таблице 2 представлены данные исследования влияния подсластителя стевиозид на уровень сахара в крови.
Таблица 2.
ВЛИЯНИЯ ПОДСЛАСТИТЕЛЯ ЭКСТРАКТА СТЕВИИ 90 % СТЕВИОЗИДА НА УРОВЕНЬ САХАРА В КРОВИ
Участники эксперимента Время, мин
Натощак 30 50 70 90 110 130
1 3,3 3,5 3,6 3,6 3,4 3,1 3,1
2 3,9 3,9 3,8 3,8 3,5 3,3 3,3
3 4,2 4,4 4,4 4,4 4,3 4,1 4,1
4 4,5 4,6 4,3 4,2 4,1 4,1 4,1
5 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 3,8 3,8
6 3,5 3,6 3,6 3,7 4,1 3,4 3,4
7 4,3 4,5 4,5 4,5 4,2 4,1 4,1
8 4,4 4,4 4,5 4,5 4,7 4,2 4,2
9 2,9 3,2 3,1 2,9 2,8 2,8 2,8
10 2,5 2,7 2,7 2,9 2,5 2,4 2,4
11 3,1 3,3 3,3 3,4 3,3 3,2 3,2
12 3,9 3,9 4,1 4,1 4,1 3,8 3,8
13 3,3 3,5 3,6 3,6 3,4 3,2 3,2
14 4,7 4,8 4,8 4,9 4,9 4,5 4,5
15 4,1 4,4 4,4 4,5 4,3 4,1 4,1
Средний уровень сахара в крови, 3,75 3,9 3,91 3,93 3,85 3,61 3,61
ммоль/л
На Рисунке 2 показана зависимость среднего уровня содержания сахара в крови у участников эксперимента после приёма подсластителя экстракт стевии 90% стевиозида в разные промежутки времени.
4
о >
О
3,4
Натощак 30 50 70 90 110 130 Время, мин
Рисунок 2. Изменение уровня сахара в крови после приёма подсластителя экстракт стевии 90 % стевиозида
По полученным данным видно, что изменения сахара в крови при приёме подсластителя экстракта стевии 90% стевиозида в пределах нормы и даже несколько ниже, чем при приёме порошка листьев стевии. Уровень сахара в крови достигает максимального
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
значения спустя 70 мин после приёма, уже к 110 мин сахар в крови снижается, показывая отметку в среднем ниже чем при измерении уровня до приёма подсластителя.
Участники эксперимента отметили, что в сравнении с порошком листьев стевии стандартизированный экстракт обладает более сладким и приятным вкусом, не оставляет горького послевкусия. Экстракт полностью растворяется в воде без дополнительных включений и осадка на дне, что важно с технологической точки зрения и влияет на органолептические показатели коллоидной фитоформы.
В Таблице 3 приведены результаты исследования влияния подсластителя сукралозы на уровень сахара в крови.
Таблица 3.
ВЛИЯНИЕ ПОДСЛАСТИТЕЛЯ СУКРАЛОЗА НА СОДЕРЖАНИЕ САХАРА В КРОВИ
Участники эксперимента Время, мин
Натощак 30 50 70 90 110 130
1 3,3 3,3 3,5 3,5 3,4 3,3 3,3
2 3,9 3,9 4,2 4,1 4,0 3,9 3,9
3 4,2 4,2 4,3 4,3 4,3 4,2 4,2
4 4,5 4,5 4,7 4,7 4,4 4,4 4,4
5 3,7 3,7 3,7 3,6 3,6 3,5 3,5
6 3,5 3,5 3,6 3,6 3,5 3,5 3,5
7 4,3 4,3 4,4 4,4 4,4 4,3 4,3
8 4,4 4,4 4,5 4,5 4,5 4,4 4,4
9 2,9 2,9 3,2 3,3 3,0 3,1 3,0
10 2,5 2,5 2,6 2,6 2,5 2,4 2,4
11 3,1 3,1 3,2 3,2 3,2 3,1 3,1
12 3,9 3,9 4,1 4,1 4,0 3,9 3,9
13 3,3 3,3 3,5 3,4 3,4 3,3 3,3
14 4,7 4,7 4,8 4,8 4,7 4,7 4,7
15 4,1 4,1 4,2 4,3 4,2 4,1 4,1
Средний уровень сахара в крови, 3,75 3,75 3,9 3,89 3,81 3,74 3,73
ммоль/л
Влияние подсластителя сукралозы на уровень сахара в крови наглядно показывает график на Рисунке 3.
3,95 -
3,9 -
3,85 -
3,8 -
3,75 -
3,7 -
3,65 -
3,6 -
к и
о &
и а
сЗ ja
«
О
3
о
К *
а
<D О
U
3,73
Натощак
30
50
90
110
70
Время, мин
Рисунок 3. Изменение уровня сахара в крови при приёме подсластителя сукралоза
130
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
Первые 30 мин содержание сахара в крови остаётся на прежнем уровне, максимального значения сахар достигает к 50 мин, увеличение не значительное, в пределах нормы, уже к 70 мин уровень сахара падает, на отметке 110 мин сахар достигает начального значения, а к 130 мин становится даже ниже, чем при первом измерении. Сукралоза полностью растворяется в воде, но большинство участников эксперимента отметили горькое послевкусие сукралозы, что негативно скажется на общем вкусе биологически активной добавки для опорно-двигательного аппарата.
В Таблице 4 представлены результаты исследования влияния подсластителя экстракта архата на уровень сахара в крови.
Таблица 4.
ВЛИЯНИЕ ПОДСЛАСТИТЕЛЯ ЭКСТРАКТА АРХАТА НА УРОВЕНЬ САХАРА В КРОВИ
Участники эксперимента Время, мин
Натощак 30 50 70 90 110 130
1 3,3 3,3 4,0 4,5 4,4 3,9 3,3
2 4,0 4,2 4,8 5,0 4,8 4,2 4,0
3 3,7 3,9 4,9 5,4 5,2 4,0 3,7
4 3,5 3,7 5,1 5,8 5,2 3,8 3,5
5 4,1 4,4 5,5 6,0 5,0 4,5 4,1
6 3,7 3,9 4,7 5,1 4,6 4,1 3,7
7 3,2 3,7 4,2 4,7 4,1 3,5 3,2
8 3,8 4,0 4,3 4,9 4,3 3,9 3,8
9 3,7 3,9 4,2 5,1 4,3 3,9 3,7
10 4,2 4,4 4,9 5,9 5,1 4,6 4,2
11 4,5 4,9 5,7 6,1 5,3 4,9 4,5
12 4,3 4,8 5,7 6,0 5,8 5,1 4,3
13 3,9 4,4 4,5 4,7 4,1 4,0 3,9
14 4,4 4,6 4,9 5,1 4,6 4,5 4,4
15 4,0 4,9 5,2 5,9 5,1 4,5 4,0
Средний уровень сахара в крови, 3,89 4,2 4,84 5,34 4,79 4,23 3,89
ммоль/л
На Рисунке 4 приведена зависимость уровня сахара в крови во времени после употребления подсластителя экстракта архата.
3,95
5 Натощак 30 50 70 90 110 130
Время, мин
График 4. Изменение уровня сахара в крови при приёме подсластителя экстракт архата
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
По графику видно, что уровень сахара в крови после употребления экстракта архата на отметке в 70 мин плавно, без скачков достигает максимального значения — 5,34 ммоль/л данный показатель входит в интервал нормы, но в сравнении с остальными подсластителями оказывает большее влияние на содержание сахара в крови.
Заключение
Таким образом, в результате проведённого исследования, было принято решение в качестве подсластителя в рецептуре БАД использовать экстракт стевии со стандартизацией 90% стевиозида, так как он из исследуемых образцов меньше всего оказывает влияние на уровень сахара в крови и не имеет горького послевкусия.
Список литературы:
1. Нечаев А. П., Кочеткова А. А. Пищевые и биологически активные добавки, ароматизаторы и технологически вспомогательные средства. СПб: ГИОРД, 2007. 248 с.
2. Нечаев А. П., Траубенберг С. Е., Кочеткова А. А. Пищевая химия. СПб.: ГИОРД. 2012. 672 с.
3. Сарафанова Л. А. Применение пищевых добавок: техн. Рекомендации. СПб.: ГИОРД. 2005. 200 с.
4. Подпоринова Г. К., Верзилина Н. Д., Полянский К. К. Химический состав растительного сырья стевии // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 2005. №4. С. 74-75.
5. Канарская З. А., Демина Н. В. Тенденции в производстве сахарозаменителей // Вестник Казанского технологического университета. 2012. №9. С. 145-153.
6. Герасимова В. А., Белокурова Е. С. Использование подслащивающих веществ в производстве пищевых продуктов // Технико-технологические проблемы сервиса. 2010. №12. С. 53-57.
7. Горелова Ж. Ю., Колдобенко А. Н., Александровский С. Б., Мосов А. В., Кизенко О. А. Свойства и возможности использования в питании натурального подсластителя — стевиозида // Педиатрическая фармакология. 2005. №S. С. 62.
8. Баранов Б. А., Дырива Е. В., Шишкина Д. И. Алгоритм использования сахарозаменителя сукралозы при разработке функциональных напитков // Проблемы науки. 2017. №15. С. 18-22.
9. Балаболкин М. И., Клебанова Е. М., Дедов И. И., Липатов Д. В. Применение подсластителей в диетотерапии сахарного диабета // Сахарный диабет. 2006. №3. С. 21-26.
10. Громова О. А., Ребров В. Г. Сахарозаменители. Вопросы эффективности и безопасности применения // Трудный пациент. 2007. №12-13. С. 47-49.
References:
1. Nechaev, A. P., & Kochetkova, A. A. (2007). Pishchevye i biologicheski aktivnye dobavki, aromatizatory i tekhnologicheski vspomogatel'nye sredstva. St. Petersburg, GIORD, 248.
2. Nechaev, A. P., Traubenberg, S. E., & Kochetkova, A. A. (2012). Pishchevaya khimiya. St. Petersburg, GIORD. 672.
3. Sarafanova, L. A. (2005). Primenenie pishchevykh dobavok: tekhn. Rekomendatsii. St. Petersburg, GIORD. 200.
4. Podporinova, G. K., Verzilina, N. D., & Polyanskii, K. K. (2005). Khimicheskii sostav rastitel'nogo syr'ya stevia. Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya, (4). 74-75.
5. Kanarskaya, Z. A., & Demina, N. V. (2012). Tendentsii v proizvodstve sakharozamenitelei. VestnikKazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, (9). 145-153.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №6. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/43
6. Gerasimova, V. A., & Belokurova, E. S. (2010). Ispol'zovanie podslashchivayushchikh veshchestv v proizvodstve pishchevykh produktov. Tekhniko-tekhnologicheskie problemy servisa, (12). 53-57.
7. Gorelova, Zh. Yu., Koldobenko, A. N., Aleksandrovskii, S. B., Mosov, A. V., & Kizenko, O. A. (2005). Svoistva i vozmozhnosti ispol'zovaniya v pitanii natural'nogo podslastitelya — steviozida. Pediatricheskaya farmakologiya, (S). 62.
8. Baranov, B. A., Dyriva, E. V., & Shishkina, D. I. (2017). Algoritm ispol'zovaniya sakharozamenitelya sukralozy pri razrabotke funktsional'nykh napitkov. Problemy nauki, (15). 1822.
9. Balabolkin, M. I., Klebanova, E. M., Dedov, I. I., & Lipatov, D. V. (2006). Primenenie podslastitelei v dietoterapii sakharnogo diabeta. Sakharnyi diabet, (3). 21-26.
10. Gromova, O. A., & Rebrov, V. G. (2007). Sakharozameniteli. Voprosy effektivnosti i bezopasnosti primeneniya. Trudnyi patsient, (12-13). 47-49.
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 10.05.2019 г. 15.05.2019 г.
Ссылка для цитирования:
Голованова К. Ю. Бутова С. Н. Изучение влияния натуральных подсластителей на уровень сахара в крови // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №6. С. 75-82. https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/11
Cite as (APA):
Golovanova, K., & Butova, S., (2019). The Natural Sweeteners Effect Study at the Level of Sugar in the Blood. Bulletin of Science and Practice, 5(6), 75-82. https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/11 (in Russian).
