CC BY
969
Сахарозаменители.
Вопросы эффективности и безопасности применения
О.А. Громова, В.Г. Ребров
ГОУ ВПО Ивановская Государственная Медицинская Академия Росмедтехнологий
Пристрастие к сладкому - не самая лучшая привычка многих людей. Человек развивался в условиях несладкой, несолёной и маложирной диеты. Раньше была низкохолестериновая, бессолевая диета, и сахар тоже охотникам-собирателям просто так никто не давал. Им приходилось эти ценные вещества добывать и эффективно усваивать из той пищи, которая была им доступна. Теперь соль, масло и сахар продаются в любом магазине, а организм человека «заточен» на то, что это «ценные вещества», и людям кажется, что они вкусные. И те гены, которые раньше помогали человеку запастись необходимыми веществами, стали аллелями риска. Генетики их называют «жадными» генами. Гены, которые обеспечивали эффективное поглощение холестерина, стали факторами риска атеросклероза; соли - факторами риска гипертонии [4]; которые обеспечивали эффективное поглощение простых углеводов - факторами риска диабета, ожирения, атеросклероза. Как правило, заложенные в детстве привычки к сладкому и/или преимущественному потреблению продуктов, содержащих несладкие простые углеводы (картофель, макароны, белый хлеб, манная и рафинированная овсяная каша, сладкие фрукты), приводят к старту болезней цивилизации.
Привычка к сладкому формируется под воздействием сложившихся семейных и национальных традиций питания. Потребление рафинированного сахара, глюкозы, мёда, молочного шоколада и других кондитерских продуктов нередко используют для «заедания стресса». Сладкий вкус стимулирует центры пищевого удовольствия в ЦНС, что в последующем легко закрепляется как пищевой стереотип. Возникающая при этом деформация питания с избыточным потреблением сладких углеводов приводит к формированию различного рода болезней: от кариеса зубов до ожирения и сахарного диабета. Очевидно, что сахарозамещающие препараты и нутрицевтики - это эффективный компромисс в случаях, когда привычка к потреблению сладкого уже рефлекторно закреплена. Сахарозаменители -почти обязательный атрибут при разработке низкокалорийных диет для похудения. Рациональное питание постепенно восстанавливает тягу к здоровым продуктам питания и сахарозаменители могут постепенно «исправлять ситуацию» в сторону нормальных физиологических потребностей в простых углеводах. На сегодняшний день клиническая нут-рициология сахарозамещающих микронутриентов шагнула далеко вперед. Детальное изучение безопасности подсластителей сочетается с использованием инновационных технологий получения ещё
более высокоэффективных форм. Потребность в их использовании людьми, стремящимися к здоровому питанию, пациентами с патологией обмена углеводов, жиров, не вызывает сомнений.
При формировании лечебных диет к продуктам питания или к пищевым добавкам для придания им сладкого вкуса добавляются подсластители, сахарозаменители, которым присвоен идентификационный номер (Е-питЬег).
Для оценки степени сладости сравнивают так называемые пороговые концентрации веществ, при которых человек уже начинает ощущать сладость. Так, сладкий вкус сахара ощущается при содержании в стакане воды около 0,7 г, а сахарина - всего 1,4-1,8 мг. Так, сахарин примерно в 300-350 раз слаще сахара. За коэффициент сладости, равный 1,0, принята сладость сахарозы. Коэффициент сладости глюкозы равен 0,81. Наибольшей сладостью из всех естественных сахаров обладает фруктоза (1,73).
Поскольку в составе сахарозаменителей отсутствует глюкоза, для их усвоения не требуется инсулина. Благодаря этому они могут использоваться в производстве продуктов для больных сахарным диабетом, метаболическим синдромом, людей с избыточной массой тела, глюкозотолерантностью, при хронических аллергодерматозах, а также при псориазе, аллергодермите, гнойничковых поражениях кожи, угревой сыпи, себорее. Хорошо известно, что добиться излечения угревой сыпи затруднено, если пациент злоупотребляет простыми сахарами.
Классификация подсластителей
Подсластители условно подразделяются на:
• интенсивные подсластители;
• сахарозаменители.
Интенсивные подсластители - вещества несахарной природы, которые в десятки и сотни раз слаще сахара.
По природе различают натуральные или синтетические подсластители.
Среди натуральных подсластителей наиболее известны тауматин, стевиозин, неогеспиридиндигид-рохалкон, монелин, перилартин, глициризин, на-рилгин, осладин, филодульцин, фрукты «Ло Хан».
Стевиозин получают из растения Stevia геЬаи-^апа, его активно включают в программы похудения и лечения аллергодерматозов.
Особое место занимает мёд - это инертный сахар, включающий фруктозу, глюкозу, мальтозу, галактозу, лактозу, триптофан и алитам.
Среди синтетических сахарозаменителей популярны аспартам, ацесульфам калия, сахарин, цик-ламат, сукралоза (хлорсахароза), дульцин (сукрол), ксилит, сорбит, мальтит, маннит, лактит, изомаль-тит (палатинит).
Большинство синтетических заменителей энергетической ценности не имеют и организмом не усваиваются. Это очень важная характеристика, которую необходимо иметь в виду, составляя низкокалорийные диеты.
Благодаря внедрению современных инновационных технологий, ассортимент подсластителей всё время обновляется: подсластители первого поколения (цикламаты и сахарин), полученные 30-50 лет назад по степени сладости и вкусовым качествам уже не выдерживают конкуренции с подсластителями нового поколения (аспартам, сукралоза, ацесульфам калия).
Характеристика отдельных сахарозаменителей
Сукралоза (Е955). Производное сахарозы. Коэффициент сладости 600. Торговое наименова-
о о
OJ
го
о о
OJ
J
го
ние - Спленда. Суточная доза не должна превышать 18 мг/кг массы тела. Не влияет на уровень глюкозы в крови и не участвует в углеводном обмене; может использоваться беременными, кормящими матерями и детьми. Сукралоза активно используется в диетах для поддержания оптимального веса и при лечении угревой сыпи.
Фруктоза. В свободном состоянии содержится в ягодах и фруктах, цветочном нектаре, семенах растений и мёде. Коэффициент сладости 1,2-1,7. Суточная доза не более 30-40 г в сутки. На 30 % менее калорийна, чем сахароза. В меньшей степени влияет на уровень сахара в крови, поэтому в умеренных количествах разрешена больным диабетом. Иногда фруктозу обогащают витамином С. Это один из немногих подсластителей, обладающих консервирующим свойством. Даже при полном переходе на фруктозу остаётся угроза возникновения ожирения, и приём этого углевода рассматривается как паллиативная мера.
Ксилит (Е967). Получают из кочерыжек кукурузы и шелухи хлопковых семян. Коэффициент сладости 1,0. Суточная доза не более 40-50 г в сутки. Энергетическая ценность почти такая же, как у обычного сахара, но в отличие от него ксилит улучшает состояние зубов, а потому входит в состав некоторых зубных паст и жевательных резинок. Предотвращает развитие кариеса, повышает секрецию желудочного сока, обладает желчегонным и слабительным действиями.
Сорбит (Е420). Многоатомный спирт. Содержится в яблоках, абрикосах, но больше всего его в плодах рябины. Коэффициент сладости 0,6. Поскольку сорбит не является углеводом, его можно использовать в диабетическом питании и при лечении ожирения. Иногда сорбит добавляют в соки и прохладительные напитки в качестве консерванта. Научный комитет экспертов по пищевым добавкам Европейского сообщества присвоил ему статус пищевого продукта.
Аспартам (Е951). Дипептид. Впервые был синтезирован основателем отечественной школы химии белка, член-корреспондентом РАН Валерием Михайловичем Степановым биокаталитическим методом в 1965 г. Применяют как малокалорийный подсластитель. Термически не стоек. Не используют в горячих блюдах. Торговые наименования: Сусли, Сукрадайет, Сладис Люкс, Гинлайт, Милфорд цикламат, Милфорд аспартам, Новас-вит, Blues, Дулко, Свистли, Сластилин, Сукразид, Нутрисвит, Surel Gold, Шугафри. Предельно допустимой суточной дозой является 3,5 г за сутки. Выпускается в виде легкорастворимых таблеток и порошка, которые добавляются в напитки и кондитерские изделия. 450 таблеток аспартама заменяют 8 кг обычного сахара (1 таблетка заменяет 3-4 чайные ложки сахара (17-18 грамм).
Сахарин (Е954). Синтетический подсластитель (рисунок). Коэффициент сладости 400-450. Торговые наименования: Сукразит, Милфорд Зус, Сладис, Сладкий сахар, Рио. Суточная доза сахарина не должна превышать 0,2 г или более 5 мг/кг массы тела. Организмом не усваивается. Входит в состав многих таблетированных сахарозаменителей. Существует мнение, что сахарин является потенциальным канцерогеном, поэтому не рекомендуется употреблять содержащие его напитки на голодный желудок и без одновременного потребления углеводной пищи. В период с 1991 по 2004 гг. были проведены исследования, в которых участвовали 598 больных раком ротовой полости, 304 больных раком пищевода, 1225 больных раком толстой кишки, 728 больных раком прямой кишки, 460 больных раком гортани, 2569 больных раком молочной железы, 1031 больной раком яичников, 1294 боль-
Рисунок. Структурные формулы сахарина (1), натриевой соли сахарина (2) и цикламата натрия (3)
NH-SOaNa
Примечание. NB! в состав подсластителей входит натрий.
ных раком предстательной железы, 767 больных раком почки. Контрольная группа включала 3301 мужчину и 3727 женщин. В результате исследований не было обнаружено связи между употреблением сахарозаменителей и возникновением различных опухолей [1]. До сих пор не исключено утверждение, что сахарин вызывает обострение желчно-каменной болезни. После применения сахарина описаны единичные случаи неприятных ощущений в ногах («беспокойные ноги») [2].
Цикламат (Е952). Синтетический подсластитель (рисунок). Получен в 1937 году. Коэффициент сладости 50. Торговое наименование - Цукли. Чаще всего используется цикламат натрия, существует также цикламат кальция и цикламатовая кислота. Суточная доза не должна превышать 11 мг/кг массы тела. Цикламат обычно вводят в состав комплексных таблетированных сахарозаменителей. Цикламаты легко растворяются в воде и выдерживают очень высокие температуры, поэтому их добавляют в пищу в процессе приготовления. Цикламат натрия не стоит включать в диетические программы для пациентов с заболеваниями почек, а также во время беременности и лактации. С 1969 года цикламат запрещён к применению в США, Франции, Великобритании и ещё ряде стран из-за подозрения, что он провоцирует почечную недостаточность. В России из-за низкой цены цикла-мат является наиболее распространенным подсластителем, никаких запретов на его продажу нет, его активно добавляют в различные напитки. В 1999 году в Дании (Danish Institute for Food and Veterinary Research) были проанализированы 116 безалкогольных напитков на содержание подсластителей: цикламата, ацесульфама-К, аспартама, сахарина. Результаты показали, что содержание цикламата в исследуемых напитках существенно превышало допустимые уровни [3].
Как видно из рисунка, цикламат и сахарин могут существовать в виде солей натрия, что необходимо учитывать при разработке рациона питания для пациентов, страдающих артериальной ги-пертензией, заболеваниями почек, отёками [4].
Ацесульфам калия (Е950). Синтетический подсластитель. Торговое наименование - Sweet One. Коэффициент сладости 200. Суточная доза не должна превышать 1,0 г или не более 8 мг/кг массы тела. Так же как сахарин, цикламат и аспартам организмом не усваиваются и быстро выводятся. В безалкогольных напитках, особенно за рубежом, широко применяется смесь ацесульфама калия с аспартамом. Продукты с этим подсластителем не рекомендуется употреблять детям, беременным и кормящим женщинам.
Тауматин I (Е957). Белок. Коэффициент сладости 1600. Значительно нарушает гормональный баланс и в качестве подсластителя не разрешён к применению в России и во многих странах.
Полиолы или многоатомные спирты. Основные - сорбитол и ксилитол. В организме распада-
ются до углекислого газа и воды с высвобождением энергии. Главное достоинство - не вызывают секреции инсулина.
Маннитол. По сладости близок к глюкозе и сорбитолу. Стрептококки зубного налета превращают маннитол в органическую, безвредную молочную кислоту.
Изомальтулеза. Сладость соответствует 42 % сладости сахарозы. Изомальтулеза снижает кислотность зубного налета.
Палатинит. Гидрогенизированная изомальтулеза. Используется в качестве заменителя сахара, снижает риск возникновения кариеса.
Ликазин. Гидрогенизированный гидролизат крахмала. В эксперименте почти вдвое снижал кариес у подопытных животных. Микроорганизмы полости рта не адаптируются к ликазину.
Нистоза. В Японии применяется в качестве противокариесного заменителя сахара: микроорганизмы ротовой полости превращают нистозу в органические кислоты, которые не разрушают эмаль зубов.
Белки миракулин, монелин, тауматин обнаружены в плодах некоторых растений. Они также перспективны для профилактики кариеса.
Неотам. Состоит из двух аминокислот: L-аспа-рагиновой и L-фенилаланина, в 30 раз слаще ас-партама. Безопасен для зубной эмали.
Алитам. Состоит из аспарагиновой кислоты, аланина и амида. В 2000 раз слаще сахара, не разрушается при кипячении. Безопасен для зубной эмали.
Все заменители сахара обладают сильным желчегонным действием, поэтому у людей с заболеваниями желчевыводящих путей заменители сахара могут обострить течение болезни.
К группе сладких веществ и потенциальных подсластителей относятся и так называемые «сладкие аминокислоты»: D-аланин, L-аланин, D-2-аминомасляная кислота, D-аспарагин, D-ас-парагиновая кислота, бетаин, D-глутамин, глицин, D-гистидин, L-4-гидроксипролин, D-изолей-цин D-лизин, D-норлейцин, D-норвалин, D-орни-тин, L-орнитин, D-фенилаланин, D-фенилглицин, L-пролин, D-серин, L-серин, D-треонин, L-трео-нин, D-триптофан, D-валин.
Широко известны так называемые «сладкие растения»: солодка голая (Gkycyrrhiza glabra), сте-вия медовая (Stevia rebauliana Bertoni), африканские растения Dioscoreophyllum cumminsii Diels, Thaumatococus danielii.
Флавониды
Достойное место в медицине должны занять флавоноиды. Известно, что флавоноиды цитрусовых после специальной обработки приобретают сладкий вкус. К ним относятся гесперидин из апельсинов и лимонов, наригин из грейпфрутов, неогесперидин из севильских апельсинов. Из папоротника Polipodium vulgare L. выделен стероидный сапонин осладин, в 3000 раз по сладости
превышающий сахарозу. Выделен целый ряд ещё малоизученных сладких веществ, например, из канифоли сосны, из листьев чая (филодульцин), из растения Perilla nankinensis (периальдегид), из фруктов «Ло Хан» [5].
Большинство белков безвкусно, однако шесть белков: тауматин, монеллин, мабинлин, браззеин, лизоцим яйца и неокулин обладают сладким вкусом. Представляется перспективным их применение в качестве подсластителей [6].
Противопоказания и рекомендации
Экспериментальные исследования показали, что ацесульфам калия, аспартам и сахарин усиливают сокращение изолированной мышцы желчного пузыря крысы за счёт модуляции Ca2+ каналов L-типа [7]. Обсуждается вопрос о том, что пищевой режим с высоким содержанием фруктозы, наряду с дефицитом магния, может служить фактором, способствующим развитию метаболического синдрома с ожирением, гипертонией и резистентностью тканей к инсулину [8].
Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам рекомендует безопасные суточные дозы, которые зависят от природы интенсивных подсластителей. Не следует превышать эти дозы в программах, направленных на коррекцию веса и лечение угревой сыпи. Не желательно использовать подсластители, проходящие период апробации и накопления доказательной базы по безопасности применения. Вместе с тем, по-прежнему рекомендуется использовать специи (кориандр, стевию, топинамбур, зелёный чай, апельсины и, особенно, корицу), которые снижают тягу к сладкому, улучшают вкусовые качества приготовленной пищи и существенно тормозят формирование глюкозотолерантности.
Литература
1. Gallus S., Scotti L., Negri E., Talamini R., Franceschi S., Montella M., Gia-cosa A., DalMaso L., La Vecchia C. Artificial sweeteners and cancer risk in a network of case-control studies. // Ann Oncol 2007; 18: 1: 40-44. [PubMed -indexed for MEDLINE].
2. De GrootS. Restless legs due to ingestion of «light» beverages containing saccharine; results of an N-of-1 trial [Article in Dutch] // Ned Tijdschr Geneeskd. 2006; 150: 51: 2796-2799 Dutch. [PubMed - indexed for MEDLINE].
3. Leth T., Fabricius N., Fagt S. Estimated intake of intense sweeteners from non-alcoholic beverages in Denmark // Food Addit Contam 2007; 24: 3: 227-235. [PubMed - in process].
4. Гэомова О., Гришина Т. Оптимизация солевого режима питания // Эстетическая медицина. 2006; 5: 4: 481-486.
5. Корпачев В.В. Сахара и сахарозаменители. Книга плюс. 2004; 320.
6. Masuda T., Kitabatake N. Developments in biotechnological production of sweet proteins // J Biosci Bioeng. 2006; 102: 5: 375-389.
7. Dasgupta J., ElliottR.A., DoshaniA., TincelloD.G. Enhancement of rat bladder contraction by artificial sweeteners via increased extracellular Ca2* influx // Toxicol Appl Pharmacol. 2006; 217: 2: 216-224. [PubMed - indexed for MEDLINE].
8. Rayssiguier Y., Gueux E., Nowacki W., Rock E., Mazur A. High fructose consumption combined with low dietary magnesium intake may increase the incidence of the metabolic syndrome by inducing inflammation // Magnes Res. 2006; 19: 4: 237-243.
О
о
OJ
J
ro
