Słodziki spożywcze

Cukry są nam potrzebne do przetrwania, a do tego z natury lubimy potrawy o słodkim smaku. Jak jednak wiadomo, nadmierne spożycie cukru może mieć bardzo niekorzystny wpływ na organizm. Czy w takim razie cukier w pożywieniu można bezpiecznie zastąpić słodzikami?

Organizm człowieka rozpoznaje słodki smak dzięki „receptorom słodkiego smaku”, które znajdują się w jamie ustnej i są odpowiedzialne za wykrycie słodkiego bodźca smakowego. Receptory te mogą zostać pobudzone przez obecność różnych cząsteczek, np. cukrów (glukozy, fruktozy), polioli (cukrów alkoholowych), a także przez niskokaloryczne substancje słodzące (z ang. Low Calorie Sweeteners, LCSs) (Renwick i Molinary, 2010).

Jaki cukier?
Naturalne cukry występują np. w owocach jako fruktoza oraz w formie laktozy w produktach mlecznych, jak mleko i ser. Owoce, warzywa czy niezmodyfikowany nabiał zawierają dodatkowo witaminy i minerały. Na przykład świeże mleko, oprócz laktozy dostarcza również wapń i białko, a owoce bogate we fruktozę zawierają również cenny błonnik, co pozwala dłużej zachować uczucie sytości (CTCA, 2016).
Jednak większość spożywanej przez nas przetworzonej żywności stanowi dodane, tak zwane „puste kalorie”, przez co produkt ma niewielką wartość odżywczą.
Rafinowany cukier (z ang. added sugar) jest wytwarzany w procesie ekstrakcji trzciny cukrowej (cukier brązowy) lub buraków cukrowych (cukier biały). Cukier ten występuje pod postacią sacharozy, której cząsteczka składa się z glukozy i fruktozy. Jest on wykorzystywany w przemyśle spożywczym nie tylko do słodzenia, np. ciast czy przetworów owocowych – producenci dodają rafinowany cukier również do napojów, smakowych produktów mleczarskich czy gotowych sosów (CTCA, 2016).
Dodany cukier jest wymieniany pod różnymi nazwami, takimi jak: cukier brązowy, cukier puder cukierniczy, syrop kukurydziany, glukoza, fruktoza, syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy, laktoza, syrop słodowy, maltoza, syrop klonowy, melasa czy sacharoza. Trzeba również mieć na uwadze inne określenia, jak na przykład sok z trzciny cukrowej, słodzik kukurydziany, dekstroza krystaliczna, syrop glukozowy, syrop glukozowo-fruktozowy, sok z trzciny cukrowej i nektar owocowy (np. nektar brzoskwiniowy, nektar gruszkowy) (USDA Center for Nutrition Policy and Promotion).
Warto dodać, że żywność określana jako „produkty o niskiej zawartości tłuszczu” często wzbogacana jest „dodanym cukrem” w celu podniesienia wartości kalorycznej, a także dla dodania smaku (CTCA, 2016). 

Metabolizm cukru ma znaczenie
Sposób, w jaki organizm metabolizuje cukier zawarty w produktach pochodzenia naturalnego, niskoprzetworzonych, jak warzywa, owoce czy nabiał, różni się od sposobu, w jaki jest metabolizowany cukier znajdujący się w składzie żywności przetworzonej. 
Układ trawienny człowieka szybko rozkłada rafinowany cukier, powodując nagły wzrost poziomu insuliny we krwi. Ponieważ cukier ten zostaje szybko strawiony, po jedzeniu nie odczuwamy uczucia sytości, bez względu na to, ile kalorii zawierał dany produkt. 
Z kolei gdy zjemy owoc, to przez dłuższy czas odczuwamy sytość, dzięki temu, że oprócz cukru zawiera on włókno błonnikowe, które pęczniejąc w jelitach, przyczynia się do spowolnienia metabolizmu.
Warto mieć na uwadze, że nasz organizm nie jest w stanie rozróżnić źródła pochodzenia cząsteczki cukru w momencie, kiedy przejdzie ona przez żołądek i dotrze do jelita cienkiego. Nie ma znaczenia zatem czy pochodzi ona z jabłka, napoju słodkiego czy batonika (CTCA, 2016). 

Niskokaloryczne substancje słodzące
W ostatnich latach wzrost liczby osób otyłych wyraźnie wskazuje na potrzebę wprowadzenia odpowiedniego bilansu energetycznego w diecie, czyli zrównoważonej ilości kalorii spożytych oraz kalorii spalonych poprzez aktywność fizyczną. Problem pojawia się jednak wówczas, gdy trudno jest zrezygnować ze słodkich potraw. W tym wypadku wiele osób sięga po niskokaloryczne słodziki.
Niskokaloryczne substancje słodzące (LCS), powszechnie określane jako słodziki, to związki, które smakują słodko i posiadają znikomą wartość energetyczną. Każdy z nich ma unikatową strukturę chemiczną i szlak metaboliczny, co wpływa na profil jego smaku (Magnuson i wsp., 2016). Wspominane LCS posiadają znacznie większą „moc słodzenia” niż cukier (sacharoza), co oznacza, że są one wielokrotnie słodsze, niż cukier o tej samej masie. 
W wielu przypadkach są one tak intensywnie słodkie, że mogą być stosowane w produktach spożywczych w niskich stężeniach, które nie przyczyniają się do wartości kalorycznej potrawy (Duffy i Anderson, 1998). 
Pierwszy słodzik, sacharyna, został odkryty w 1879 roku. Od tego czasu wiele innych związków znalazło zastosowanie w przemyśle spożywczym. W Unii Europejskiej najczęściej używanymi LCS są: acesulfam K, aspartam, cyklaminian, sacharyna, sukraloza i glikozydy stewiolowe. Wymienić należy także taumatynę, neotam, sól aspartamowo-acesulfamową i neohesperydynę DC.

• Acesulfam K (E950) to związek około 200 razy słodszy niż cukier stołowy. Substancja ta jest powszechnie stosowana w napojach, żywności, słodzikach stołowych, a także w środkach do pielęgnacji jamy ustnej i produktach farmaceutycznych.
• Aspartam (E951), składa się z dwóch aminokwasów, które występują naturalnie w diecie człowieka – kwasu asparaginowego i fenyloalaniny. Związek ten jest 200 razy słodszy niż cukier i znalazł szerokie zastosowanie w napojach, produktach mlecznych, słodzikach stołowych oraz w produktach takich, jak guma do żucia.
• Cyklaminian (E952) jest stosowany w postaci kwasu cyklaminowego. Sam związek jest mniej słodki od acesulfamu i aspartamu, ponieważ jego moc słodzenia jest około 50 razy większa od tradycyjnego cukru. Cyklaminian stosuje się w słodzikach stołowych, napojach, gumach do żucia oraz sosach sałatkowych i dżemach.
• Sacharyna (E954) jest jednym z najsłodszych słodzików zatwierdzonych w Europie, jest ona około 500 razy słodsza od cukru stołowego. Można ją znaleźć w słodzikach stołowych, napojach, deserach, wyrobach cukierniczych, a także w produktach farmaceutycznych.
• Sukraloza (E955) jest otrzymywana w reakcji chemicznej, podczas której trzy atomy chloru są selektywnie zastępowane trzema grupami hydroksylowymi w jednej cząsteczce cukru. Związek ten jest 600 razy słodszy niż cukier. Sukraloza jest stosowana w produkcji wypieków, w szczególności w deserach, a także słodzikach stołowych, lodach i produktach mlecznych, płatkach śniadaniowych i innych słodyczach.
• Glikozydy stewiolowe, zwane stewiozydami (E960), należą do grupy związków naturalnych o słodkim smaku, otrzymywanych ze Stevia rebaudiana, rośliny pochodzącej z Ameryki Południowej. Słodziki te to zazwyczaj glikozydy – stewiozyd i rebaudiozyd A. Moc słodzenia tych związków zmienia się cyklicznie, jest od około 200 do 300 razy większa w porównaniu z mocą słodzenia cukru stołowego, w zależności od glikozydu. Substancje te są wykorzystywane do produkcji żywności i napojów, a także w słodzikach stołowych.
• Ksylitol, znany jako cukier brzozowy, jest polialkoholem naturalnie występującym w niewielkich ilościach w śliwkach, truskawkach, kalafiorze i dyni. Jest on używany jako substytut cukru w produktach, takich jak leki czy suplementy diety, słodycze, a także do produkcji pasty do zębów i gumy do żucia.

Bezpieczeństwo stosowania i kontrowersje
Bezpieczeństwo stosowania niskokalorycznych substancji słodzących zostało konsekwentnie potwierdzone poprzez badania naukowe, które ocenili eksperci organów regulacyjnych na całym świecie. Ekspertyza ta jest stale aktualizowana na podstawie nowych wyników badań przez członków organów do spraw bezpieczeństwa żywności, takich jak Wspólna Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa (z ang. The Joint Food and Agriculture Organization, FAO), Światowa Organizacja Zdrowia (z ang. The World Health Organization, WHO), Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (z ang. The US Food and Drug Administration, FDA) oraz Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (z ang. The European Food Safety Authority, EFSA).
Procedura regulacyjna dotycząca słodzików jest ściśle określona, a nowa substancja może zostać zatwierdzona do powszechnego użytku tylko wtedy, gdy nie obaw dotyczących bezpieczeństwa jej stosowania. W ciągu ostatniej dekady pojawiły się jednak doniesienia, które powiązały użycie słodzików z szeregiem niekorzystnych skutków dla zdrowia człowieka, ale agencje międzynarodowe, takie jak EFSA, uznały je za bezzasadne i wydały nowe oświadczenia. W 2007 r. Gallus i współpracownicy z Instytutu Badań Farmakologicznych Mario Negri opublikowali badania, które potwierdziły, że stosowanie słodzików w diecie człowieka nie jest związane z ryzykiem wystąpienia raka.
W grudniu 2013 roku w ramach ponownej oceny EFSA opublikował opinię na temat aspartamu, powtórnie potwierdzając, że jest to związek bezpieczny do stosowania w żywności, jednak ogromne znaczenie ma tu nieprzekraczanie określonego dziennego poziomu spożycia. EFSA wskazał: „Eksperci z ANS Panel rozważyli wszystkie dostępne informacje i po szczegółowej analizie stwierdzili, że obecne dopuszczalne dzienne spożycie (z ang. Acceptable Daily Intake, ADI) wynoszące 40 mg na kg masy ciała jest bezpieczne dla populacji”.
Niemniej jednak w 2014 roku został wykazany związek pomiędzy mikrobiotą a metabolizmem słodzików. Opublikowane w czasopiśmie „Nature” wyniki dostarczyły dowodów, że konsumpcja powszechnie stosowanych słodzików może promować rozwój nietolerancji glukozy poprzez indukowanie zmian składu oraz funkcji mikrobioty jelitowej w modelu zwierzęcym. Przeprowadzone eksperymenty dowiodły również, że ciągłe spożycie sztucznych substancji słodzących, takich jak sacharyna, sukraloza czy aspartam, może wpłynąć na zachowanie bakterii występujących w naszym układzie pokarmowym i w konsekwencji przyczynić się do zwiększenia ryzyka otyłości (Suez i wsp. 2014).
Negatywny wpływ słodzików na florę bakteryjną wskazują również badania in vitro, przeprowadzone przez Harpaz i wsp. w 2018 roku. Opublikowane wyniki wskazują na toksyczny wpływ słodzików na bakterię Escherichia coli, która została wykorzystana jako model dla bakterii jelitowych i może mieć znaczenie dla mikrobiomu jelitowego, a także dla zdrowia ludzi. Profesor Kushmaro podkreśla, że „uzyskane wyniki mogą pomóc w zrozumieniu względnej toksyczności sztucznych substancji słodzących i ich potencjalnego negatywnego wpływu na bakterie jelitowe, a także na środowisko” (Harpaz i wsp. 2018).

---

Niskokaloryczne słodziki stosowane w przemyśle spożywczym zapewniają słodki smak potrawom oraz napojom, gwarantując przyjemność jedzenia bez obawy o dodatkowe kalorie. Ich intensywnie słodki smak powoduje, że aby osłodzić dany produkt, potrzebna jest ich niewielka ilość. Wszystkie słodziki stosowane do produkcji żywności i napojów na terenie Unii Europejskiej muszą przejść rygorystyczne testy bezpieczeństwa, zanim zostaną zatwierdzone przez Komisję Europejską. Producenci muszą zatem przedstawić dowody z badań wskazujących, że wykorzystywany słodzik nie powoduje reakcji alergicznych ani skutków ubocznych dla zdrowia konsumenta. Niemniej jednak należy pamiętać, że słodziki, jak każda chemiczna substancja stosowana w nadmiarze, w szczególnych okolicznościach mogą okazać się niebezpieczne dla naszego zdrowia.

---

Mniejsze zło?
Dodawane do żywności „wolne cukry” (z ang. Free sugars), takie jak biały cukier, jak i te naturalnie, występujące w miodzie czy niesłodzonych sokach owocowych (z wyłączeniem cukrów mlecznych, obecnych w mleku i nabiale), nie powinny dostarczać więcej niż 10% całkowitej energii w ramach diety człowieka. Niestety, ta granica jest w ostatnim czasie często przekraczana, dlatego ostatnie zalecenia dotyczące zdrowia publicznego wskazują na konieczność ograniczenia spożycia tych związków. Alarmujące są również statystyki dotyczące wzrostu liczby osób dotkniętych nadwagą i otyłością w społeczeństwach tzw. krajów wysoko rozwiniętych. Jak podaje WHO w Europie otyłość osiągnęła rozmiary epidemii. W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci częstość występowania otyłości potroiła się. Problem w różnym stopniu dotyczy różnych państw, grup społecznych, kobiet i mężczyzn, jednak w niemalże wszystkich częściach Europy liczba osób otyłych wzrasta.
Opublikowana w 2009 roku praca Mattes i Popkin wskazała na „potencjał (słodzików) we wspomaganiu redukcji masy ciała”, jednak podkreślając fakt, że nadal niewiele wiadomo, w jaki sposób cząsteczki słodzików są metabolizowane przez ludzki organizm. Podobnie opublikowana w 2016 roku praca przeglądowa wskazała, że spożycie słodzików o niskiej wartości energetycznej (z ang. Low Energy Sweeteners, LES) zamiast cukru okazało się pomocne w zmniejszaniu pobieranej w ramach pożywienia wartości energetycznej, jak i w redukcji masy ciała (Rogers i wsp. 2016). Samo stosowanie słodzików nie spowoduje szybkiej redukcji wagi, jednak wyniki badań naukowych dotyczących wartości energetycznej spożywanej żywności, jak i napojów słodzonych wskazują, że słodziki mogą pomóc w zmniejszeniu spożycia energii, jeśli są stosowane zamiast żywności i napojów o większej wartości energetycznej (Mattes i Popkin, 2009).
W 2011 roku EFSA zatwierdziła również oświadczenie zdrowotne dotyczące pomocniczej roli słodzików w zmniejszeniu poposiłkowej odpowiedzi glikemicznej u cukrzyków. Przykładowo, spożycie żywności zawierającej LCS zamiast cukru powoduje niższy wzrost stężenia glukozy we krwi po spożyciu produktu, w porównaniu do produktu zawierającego cukier. W ostatnich latach pojawiło się nowe zainteresowanie badawcze dotyczące wpływu LCS na wrażliwość na insulinę i długotrwałą kontrolę glikemii. Badania przeprowadzone w 2014 roku przez Bryant i wspólników wykazały, że gdy słodzik jest spożywany wraz z glukozą, nie wydaje się modulować odpowiedzi glikemicznej. 
Nie należy się jednak spodziewać, że słodziki same w sobie spowodują obniżenie poziomu glukozy we krwi, ale dodane do diety wysokiej jakości i o dużej różnorodności, mogą przyczynić się do ogólnej kontroli glikemii w chorych na cukrzycę.
Spożycie cukrów powinno być ograniczane również ze względu na zagrożenie próchnicą zębów, związaną z produkcją kwasów podczas procesu fermentacji cukrów i innych węglowodanów, które są rozkładane przez bakterie płytki nazębnej (Gupta i wsp. 2013). Co ciekawe, spożywanie sztucznych zamienników cukrów, takich jak aspartam, acesulfam-K, cyklaminian, sacharyna, sukraloza i glikozydy stewiolowe, nie powoduje próchnicy zębów. Dzieje się tak, ponieważ związki te nie są metabolizowane, czyli nie ulegają procesom fermentacji, przez mikroflorę jamy ustnej (Gupta i wsp. 2013). W 2010 r. EFSA dokonał oceny oświadczeń zdrowotnych, stwierdzając, że istnieje związek przyczynowo-skutkowy między konsumpcją bezcukrowej gumy do żucia a zmniejszeniem demineralizacji zębów i zmniejszeniem częstości próchnicy.

Glikacja i starzenie się skóry
Obecność cukrów w organizmie ma również związek ze starzeniem się skóry. Spośród wielu mechanizmów leżących u podstaw tego procesu w ostatnich latach na szczególną uwagę zasługuje glikacja, określana jako nieenzymatyczny proces wiązania się cząsteczek białek, lipidów lub kwasów nukleinowych z cząsteczkami cukru, glukozą lub fruktozą. W efekcie zmodyfikowana w ten sposób cząsteczka białka czy lipidu może posiadać zmiejszoną fukcjonalność. Produkty glikacji są nazywane produktami końcowymi zaawansowanej glikacji (z ang, Advanced Glycation End Products, AGEs). Wzrost ich akumulacji był niejednokrotnie związany z powikłaniami cukrzycowymi, a także z występowaniem miażdżycy, przewlekłą chorobą płuc, jak i nerek (Nguyen i Katta, 2015).
Już w 1945 roku Urbach i Lentz zauważyli, że poziom cukru zarówno we krwi, jak i w skórze zmniejsza się przy diecie niskocukrowej. Odkrycie to dostarczyło nowych dowodów, że żywność jest źródłem sacharydów, które w dużych ilościach katalizują produkcję AGEs w organizmie człowieka, co przyspiesza proces starzenia się (Danby, 2010).
Ponieważ słodziki, takie jak sacharyna, aspartam, sukraloza, neotam i acesulfam-K posiadają grupy funkcyjne podobne do samych cukrów, teoretycznie mogą ulegać reakcjom glikacji i gliko-midydacji. Niemniej jednak najnowsze badania Ali i wspólników, przeprowadzone w 2017 roku, donoszą, że acesulfam-K ma potencjał antyglikacyjny. Ponadto uzyskane wyniki wykazały, że większość słodzików nie jest w stanie indukować glikacji białek, ponieważ żaden z nich nie powoduje znaczącego wzrostu ilości AGEs. Co ciekawe, podanie acesulfam-K znacząco zmniejszyło całkowitą produkcję wczesnych produktów glikacji, jak i AGEs. Badacze stwierdzili również, że słodzik ten jest w stanie zniwelować wywołane przez glikację uszkodzenie DNA (Ali i wsp., 2017).

 

Artykuł powstał we współpracy z Aoibheann Dunne, BSc (Hons), której główne zainteresowania badawcze koncentrują się na wpływie niskokalorycznych substancji słodzących (LCS) na kontrolę masy ciała i glikemii u dorosłej populacji.

 

Zamów prenumeratę LNE
100% profesjonalnej wiedzy!