O substytutach cukru
W 1879 roku amerykańscy naukowcy wynaleźli sacharynę sodową i narodziła się koncepcja substytutu cukru. Wraz z rozwojem procesu ekstrakcji i syntezy coraz bogatsze są rodzaje substytutów cukru, podzielone głównie na trzy kategorie: alkohole cukrowe, naturalne słodziki i sztuczne słodziki.
● Alkohole cukrowe to niskostrawne związki otrzymywane przez redukcję grup aldehydowych lub ketonowych na cząsteczce cukru do grup hydroksylowych.
● Naturalne substancje słodzące to głównie ekstrakty roślinne.
● Sztuczne słodziki to chemicznie syntetyzowane lub częściowo syntetyzowane związki organiczne, które są bardzo słodkie, niskokaloryczne i stabilne termicznie.
Po ponad 100 latach rozwoju substytuty cukru są szeroko stosowane w przemyśle spożywczym, Chińska "Norma stosowania dodatków do żywności" (GB2760-2014) uzgodniła również rodzaje substytutów cukru, które można stosować w przetwórstwie spożywczym, które dzielą się głównie na trzy kategorie: alkohole cukrowe (ksylitol, erytrytol, sorbitol i płyn sorbitolowy, laktitol, maltitol i płyn maltitolowy, D-mannitol i izomaltuloza), naturalne substancje słodzące (glikozydy stewiolowe, słodkie glikozydy kwasu rozmarynowego, substancje słodzące lukrecję i somatosweet) oraz sztuczne substancje słodzące. Zalety substytutów cukru
▲Niskie zużycie energii
Naturalne cukry (np. sacharoza, glukoza i fruktoza) mają kaloryczność 16,74 kj/g. Substytuty cukru powszechnie dostępne na rynku charakteryzują się brakiem lub bardzo małą ilością kalorii i wysoką słodyczą. Konsensus naukowy w sprawie słodzików spożywczych (2022) stwierdza, że substancje słodzące, acesulfam, sacharynian sodu, sukraloza i stewiozyd wytwarzają prawie zero kalorii; aspartam wytwarza 12,56-16,74 kJ kalorii na gram, ale jego słodycz jest 200 razy większa niż sacharozy, a przy tym samym poziomie słodyczy dawka jest bardzo mała, a ilość wytwarzanych kalorii znikoma; Alkohole cukrowe wytwarzają 6,70-10,88 kJ kalorii na gram, z czego erytrytol wytwarza tylko 0,879 kJ kalorii na gram, ale dostają się do organizmu człowieka nie będą zaangażowane w metabolizm organizmu ludzkiego jest wchłaniany przez bardzo niską kaloryczność.
▲Popraw wydajność sensoryczną napojów
Niektóre substytuty cukru mogą nie tylko zastąpić słodycz sacharozy, ale także zwiększyć smak konkretnych napojów i poprawić właściwości sensoryczne napojów. Dodanie acesulfamu, glikozydów stewiolowych i glikozydów kwasu rozmarynowego odpowiednio do czarnej herbaty i jogurtu naturalnego może podkreślić oryginalny gorzki smak czarnej herbaty i zmniejszyć stymulację słodyczy jogurtu w porównaniu z dodaniem sacharozy; Dodanie glikozydów stewiolowych i glikozydów kwasu rozmarynowego odpowiednio do mleka czekoladowego może stymulować oryginalny gorzki smak czekolady. Dodatek słodkich glikozydów kwasu rozmarynowego do jogurtu probiotycznego znacznie zwiększył logarytmiczną zawartość Lactobacillus casei i Lactobacillus bulgaricus oraz spowodował wyższe wyniki atrybutów sensorycznych.
▲Nie powoduje próchnicy
Nadmierne spożycie napojów słodzonych cukrem jest jednym z czynników ryzyka próchnicy, podczas gdy większość substytutów cukru nie może być skutecznie wykorzystana przez bakterie jamy ustnej i wytwarza mniej kwaśnych produktów ubocznych, które są dla zębów. Ksylitol i erytrytol mogą odgrywać ważną rolę w zapobieganiu próchnicy zębów poprzez hamowanie liczby bakterii w jamie ustnej poprzez zmniejszenie przepływu śliny i kwasu płytki nazębnej. Badania nad wpływem czterech sztucznych substancji słodzących (acesulfamu, aspartamu, sacharyniany sodu i sukralozy) na potencjał biofilmów do wywoływania próchnicy zębów wykazały, że w porównaniu z sacharozą o tej samej słodyczy, wszystkie cztery sztuczne słodziki hamują wzrost i produkcję kwasu Streptococcus anomalies i Streptococcus haematocrits w jamie ustnej oraz zmniejszają tworzenie się biofilmu. pojemność i zmniejszone tworzenie biofilmu, który jest głównym składnikiem płytki nazębnej i głównym czynnikiem próchnicotwórczym. Potencjalny wpływ substytutów cukru na zdrowie człowieka
● Otyłość
Chociaż interwencje substytutów cukru są teoretycznie korzystne dla kontroli wagi, ich skuteczność jako długoterminowej strategii kontroli wagi pozostaje wątpliwa. Niektóre badania wykazały, że napoje zastępujące cukier mogą zwiększać apetyt na słodkie potrawy i napoje, co może prowadzić do otyłości. Stwierdzono, że słodycz ma pierwszeństwo przed substancjami uzależniającymi, takimi jak kofeina, w sekwencjonowaniu ścieżek neuronowych. Częste spożywanie substytutów cukru, o wysokiej intensywności słodyczy, może nadmiernie stymulować receptory słodyczy, powodując, że ludzkie kubki smakowe powracają do stanu niemowlęcego (z ograniczoną tolerancją na złożone smaki), a z czasem organizm ludzki uznaje, że pokarmy o wysokiej syci i niskiej słodyczy (np. jabłka, warzywa i rośliny strączkowe) nie są wystarczająco atrakcyjne, a pokarmy o niskiej słodyczy nie zaspokajają kubków smakowych, Zwiększone pragnienie żywności o wysokiej słodyczy i wysokiej energii obniża ogólną jakość spożywanej żywności, co prowadzi do zwiększonego spożycia energii i przyrostu masy ciała.
● Cukrzyca
W ostatnich latach korelacje między określonymi substytutami cukru a rozwojem cukrzycy stwierdzono zarówno w badaniach populacyjnych, jak i w eksperymentach in vitro i in vivo, ale potencjalne długoterminowe skutki zdrowotne muszą być nadal badane.
W eksperymencie na zwierzętach 44 samce szczurów zostały losowo podzielone na 2 grupy, grupę o normalnej diecie (12% spożycia energii z tłuszczu) i grupę o wysokiej diecie (60% spożycia energii z tłuszczu), a po dwóch tygodniach ponownie losowo przydzielono je do grupy aspartamu (5-7 mg kg-1 aspartamu dziennie, co odpowiada 2-3 butelkom napoju aspartamowego (330 ml butelki-1) dziennie u ludzi) i grupy wody pitnej dla Po 8 tygodniach tolerancja glukozy była upośledzona w grupie eksperymentalnej w porównaniu z grupą pijącą wodę zarówno w grupie z dietą normalną, jak i wysokotłuszczową, co sugeruje, że długotrwałe wysokie spożycie aspartamu może być czynnikiem sprawczym insulinooporności.
W oparciu o dostępne dowody na to, że wysokie spożycie substytutów cukru w populacjach bez cukrzycy może prowadzić do zwiększonego ryzyka cukrzycy, potrzebne są dalsze badania w celu potwierdzenia związku między spożyciem substytutów cukru a rozwojem cukrzycy w populacjach diabetyków.
Mikrobiota jelitowa
Wpływ substytutów cukru na mikrobiotę jelitową może być związany z ich źródłem. Naturalne substancje słodzące i słodziki zawierające alkohol cukrowy mogą wchodzić w interakcje z mikrobiotą jelitową, zwiększając różnorodność korzystnej mikroflory jelitowej, co może zapobiegać chorobom związanym z zespołem metabolicznym i współleczyć je.
● Nadciśnienie tętnicze
Kilka badań wykazało pozytywną korelację między spożyciem substytutów cukru a ryzykiem nadciśnienia, pomimo faktu, że zastąpienie napojów słodzonych cukrem substytutami cukru zmniejsza spożycie cukru.
W 2023 r. badanie opublikowane w Nature Medicine, w którym wzięło udział 4 147 osób, wykazało, że erytrytol jest zarówno związany z poważnymi niepożądanymi zdarzeniami sercowo-naczyniowymi, jak i sprzyja zakrzepicy, a osoby z wyższym poziomem erytrytolu we krwi mają podwyższone ryzyko poważnych chorób powodujących serce. Substytuty cukru mają duży negatywny wpływ na nadciśnienie tętnicze u ludzi i predysponują do zdarzeń sercowo-naczyniowych. Mechanizmy związane z tym są obecnie niejasne i mogą być związane z zaburzeniami apetytu i zmienioną florą jelitową.
● Śmiertelność z jakiejkolwiek przyczyny
Nadmierne spożycie substytutów cukru może zwiększać ryzyko przedwczesnej śmierci. Badanie spożycia napojów bezalkoholowych i śmiertelności w dziesięciu krajach europejskich wykazało, że ryzyko zgonu u osób spożywających napoje zastępujące cukier ≥500 ml miesięcznie było 1,26 razy wyższe niż u osób spożywających