06.2014 – „Cukier czy słodzik?”

czerwiec 2014, nr 94/72 online
 
   Upodobanie do słodkiego smaku jest charakterystyczne dla ludzkiego gatunku. W życiu płodowym kubki smakowe tworzą się już w szesnastym tygodniu rozwoju płodu, a nowonarodzone niemowlę jest w stanie pozytywnie reagować na słodki smak. Cukier jest naturalnym środkiem słodzącym, który dostarcza około 4 kalorii na gram, czyli około 405 kalorii w 100 gramach cukru. Z powyższego łatwo można wyliczyć, iż jedna łyżeczka cukru to aż 20 kalorii. Najpowszechniej dostępny w sklepach, cukier nierafinowany złożony jest w większości z kryształów sacharozy, które stanowią od 99,3% do 99,96% całkowitej masy. Polski przemysł cukrowniczy oparty jest na przetwórstwie buraka cukrowego, który także jest podstawowym surowcem w wielu innych krajach europejskich. Drugim co do wykorzystania w kolejności surowcem w produkcji cukru jest trzcina cukrowa uprawiana w krajach tropikalnych. Na skutek rafinacji, podczas produkcji cukru z roślin traci on wszystkie substancje odżywcze występujące w nich naturalnie. Nie ma żadnych wartości zdrowotnych, to jedynie „puste kalorie” nadające strawie słodki smak. Często też podczas produkcji cukru rafinowanego w celu hamowania wzrostu bakterii, dezaktywacji enzymów, zmiany barwy i regulacji pH dodawane są substancje chemiczne jak dwutlenek siarki, kwas mrówkowy czy kwas fosforowy. Spożywany systematycznie cukier generuje stan nadmiernego zakwaszenia, ma negatywny wpływ na każdy narząd organizmu. Wiadomym jest, że przesadne spożycie cukru prowadzi do zwiększonego poboru energii, co w konsekwencji może objawiać się przyrostem masy ciała, wystąpieniem przewlekłych chorób związanych z otyłością, prowadzić do schorzeń dentystycznych, a w szczególności próchnicy. Udowodniono również, że cukier przyśpiesza procesy starzenia organizmu. Błędy żywieniowe związane z nadmiernym spożywaniem białego cukru przyczyniają się również do powstania niedokrwiennej choroby serca, a także cukrzycy typu II określanej mianem insulinoniezależnej. Do poważnych zagrożeń wysokiego spożycia cukru zaliczyć można także nowotwory, w szczególności iż podczas analiz kohortowych udowodniono korelacje pomiędzy ilością konsumowanego cukru, a występowaniem na przykład raka trzustki.
   Obecne oprócz cukru, który stosujemy świadomie słodząc herbatę czy kawę, dodając do wypieków, w wielu nabywanych przez nas produktach spożywczych występują jeszcze tzw. cukry dodane, czyli cukry i syropy (glukozowy, frukotozowy), stosowane podczas procesu ich przygotowania. Współcześnie dieta zawiera dużo więcej cukru niż działo się to kiedykolwiek w historii. Z tego też względu rozpoczęto poszukiwanie alternatywy dla zwykłego, białego cukru. Wyizolowano substancje naturalne, które mogłyby skutecznie zastąpić popularną sacharozę, jak również za pomocą syntezy chemicznej wynaleziono kilkanaście związków o takowych, pożądanych właściwościach. W chwili obecnej Europejski Urząd do spraw Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) i Zespół do spraw Dodatków do Żywności i Składników Pokarmowych (ANS) dopuszcza jedenaście niskokalorycznych substancji słodzących: acesulfam – K (E950), aspartam (E951), sól aspartam-acesulfam (E962), cyklaminian (E952), neohesperydyna DC (E959), sacharyna (E954), sukraloza (E955), taumatyna (E957), neotam (E961), erytrytol (E968) oraz glikozydy stewiolowe (E960). Od 1 czerwca 2013 roku natomiast obowiązuje rozporządzenie Komisji Europejskiej nr 1129/2011 z 11 listopada 2011 roku, które zmienia załącznik II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady nr 1333/2008 poprzez ustanowienie unijnego wykazu dodatków do żywności.
   Ze względu na budowę chemiczną i zastosowanie substancje słodzące można podzielić na dwie grupy, pierwszą z nich stanowią tzw. cukry modyfikowane. Należą do nich poliole, czyli alkohole cukrowe, które stosowane są powszechnie w deserach, śniadaniowych produktach zbożowych, sosach, musztardach, czekoladach, gumach do żucia. Ich słodycz zbliżona jest do sacharozy, a wartość energetyczna wynosi około 2 kalorie na gram dodatku. Mają także inne oblicze – sorbitol zapobiega wysychaniu kosmetyków (humektant), a użyty w ciekłych środkach do pielęgnacji zwiększa kleistość i zapobiega krystalizacji przy ujściu z butelki. Mannitol czasami bywa wykorzystywany jako substancja teksturotwórcza zapobiegająca zbrylaniu. Erytrytol dodawany jest do kropli do oczu w celu uzyskania efektu lepkości. Ksylitol oprócz zastosowania w aspekcie spożywczym, dzięki właściwościom antybakteryjnym stosowany jest powszechnie w przemyśle farmaceutycznym – jest składnikiem leków zalecanych przy nawracających katarach zatokowych, infekcjach górnych dróg oddechowych oraz zapaleniu ucha środkowego. Drugą grupę substancji słodzących stanowią środki, których słodki smak wielokrotnie przewyższa słodycz sacharozy i ze względu na wykorzystywanie w małych ilościach z żywieniowego punktu widzenia nie mają one wartości energetycznej. Ten zespół substancji stał się wielce popularny wśród światowego społeczeństwa. Związane jest to przede wszystkim ze wzrostem świadomości żywieniowej, który dotyczy zagrożeń związanych z dostarczonej do organizmu nadmiernej ilości energii w postaci cukrów prostych i sacharozy. Aspartam, najpopularniejszy z tej grupy, blisko 180 razy słodszy od cukru – masowo używany jest jako sztuczny środek słodzący w produktach spożywczych, napojach zwłaszcza tych niskoenergetycznych – tzw. „light”. Odnajdziemy go również w wielu przetworzonych wędlinach, konserwach i rybach. Powszechnie pojawia się w produktach farmaceutycznych, szczególnie w tabletkach musujących. Na półkach sklepowych kryje się pod wieloma handlowymi nazwami, zwykle jako tabletki zalecane do stosowania zamiast cukru. Nie nadaje się on jednak do wypieków, gdyż w 100˚C ulega rozkładowi do wolnych aminokwasów. Kolejnym popularnym słodzikiem w tej grupie jest acesulfam-K, to trwały związek, niewrażliwy na temperatury i zmianę pH, około 200 razy słodszy od sacharozy. Ma zastosowanie w podobnym asortymencie, co pozostałe sztuczne środki słodzące, występuje w niemal każdym z niskokalorycznych produktach spożywczych, jednakże sam ma lekko gorzkawy posmak, więc stosowany jest zazwyczaj z innymi substancjami słodzącymi. Kwas cyklaminowy i jego sole (sodowa i wapniowa) stanowią kolejny z popularnych, tak zwanych słodzików. Są od 30 do 140 razy słodsze od sacharozy, a ich posmak – słodkokwaśny, dobrze współgra ze smakiem owoców. Znajdziemy go w żywności niskoenergetycznej, bezalkoholowych napojach, deserach opartych na wodzie i na mleku oraz w słodkich kremach do smarowania pieczywa. Sacharyna i jej sole (sodowa, potasowa i wapniowa) jest jednym z najstarszych (bo odkrytym pod koniec XIX wieku) i zarazem najbardziej kontrowersyjnych słodzików. Jest bardzo uniwersalnym sztucznym środkiem słodzącym, o znacznie większej trwałości w szerszym zakresie temperatury i pH od chociażby aspartamu. Dlatego też przeważnie stosuje się ją w wyrobach piekarniczych i kwaśnych napojach, może nadawać potrawom lekko metalicznego posmaku. Kolejna substancja, sukraloza jest natomiast pochodną sacharozy, lecz 600 razy słodszą. Jej smak jest bardzo podobny do smaku sacharozy, stosuje się ją w szerokiej skali produktów cukierniczych, żywności dla diabetyków, asortymencie typu „light”. Taumatyna, czyli białko pozyskiwane z owoców Thaumatococcusa daniellii, jest ponad 2000 razy słodsze niż popularna sacharoza. Taumatynę można stosować głównie do wyrobów cukierniczych. Neohesperydyna – kolejny ze słodzików również pełni funkcję wzmacniacza smaku i zapachu. Jest blisko 600 razy bardziej słodka od białego cukru (sacharozy). Dodaje się ją do napojów bezalkoholowych, deserów i wyrobów cukierniczych. Neotam to substancja dopuszczona do stosowania w grupie dodatków słodzących. Jest chemicznie podobny do aspartamu, lecz około 7000 do 13000 razy słodszy od cukru stołowego. Jest sztucznym słodzikiem, którego głównym producentem jest firma Monsanto. Może być używany m.in. do płatków śniadaniowych, napojów bezalkoholowych, wyrobów cukierniczych, sosów czy zup. Glikozydy stewiolowe mają słodkość 200 do 300 razy większą niż cukier. Pozyskuje się je z liści Stevia rebaudiana. Stosowane są w produkcji lodów, galaretek, marynat owocowych i warzywnych, wyrobów cukierniczych, pastylek i drażetek oraz suplementów diety.
   Środki słodzące są atrakcyjne ze względu na to, że dodają smakowitości konsumowanym potrawom, nie dostarczają kalorii, są ważnym elementem posiłków dla osób, które stosują dietę odchudzającą, czasami włączane są w schemat leczenia. Większość ze słodzików nie jest metabolizowana, a jeżeli już, to metabolizowana innymi szlakami przez organizm i z tego też powodu przez ogół społeczeństwa uważane są one za bezpieczne. Wśród dopuszczonych substancji słodzących, większość ma syntetyczny charakter, a ich zastosowanie musi być zatwierdzone przez odpowiednie organy regulacyjne. Jak podaje EFSA związane jest to z licznymi badaniami w różnych sferach nad dopuszczeniem do obrotu niskokalorycznych substancji słodzących na terenie Unii Europejskiej, a opiera się to na dogłębnej analizie ich wyników przez niezależną grupę ekspertów, którym to zleca się też prowadzenie badań. W skali ogólnoświatowej piecze nad wprowadzaniem nowych dodatków do żywności sprawuje Połączony Komitet Ekspertów do spraw Dodatków Żywnościowych (JECFA), Organizacja Narodów Zjednoczonych (UN) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO).
   Jednak nie wszyscy zgadzają się z tym „całkowitym bezpieczeństwem”. Jest to dość kontrowersyjny temat na arenie międzynarodowej, gdyż wiele udostępnianych wyników badań prowadzonych jest przez firmy je wytwarzające. Są to upubliczniane dane, gdzie jak zarzucają niektórzy naukowcy, brakuje podstawowych informacji takich jak np. długość zastosowania słodzików podczas studium, wielkość prób, porównanie z grupą kontrolną. które pozwoliłyby na oszacowanie parametrów zdrowotnych i wyciągnięcie konstruktywnych wniosków. Coraz więcej badaczy sugeruje, iż metabolity „niemetabolizowanych związków” powodują szkodliwe, niepożądane zmiany u zwierząt, na których prowadzi się dokładne i niezależne doświadczenia. Przykładem są informacje zawarte w artykule naukowym z roku 2007, gdzie myszy poddano ekspozycji na aspartam w dawce zbliżonej do ADI (ang. Acceptable Daily Intake – dopuszczalne dzienne spożycie) wyznaczonego dla ludzi, co w rezultacie objawiło się wzrostem zachorowań na raka u samic.
   Rozbieżne jest również podejście specjalistów do tematu stosowania słodzików przez kobiety w ciąży, lecz ogólnie zaleca się aby użycie sztucznych substancji słodzących w tym czasie było ograniczona, a to ze względu na znikomą ilość wyników badań dostępnych w tej szczególnej kwestii. Dieta matki jest ważna dla rozwijającego się płodu. Badania prowadzone w roku 2007 wskazują coraz więcej dowodów na temat korelacji pomiędzy postacią pokarmów dostępnych dla rozwijającego się płodu, strawą, oraz udowodnionymi zachorowaniami na np. nadciśnienie, otyłość czy wystąpienie oporności insulinowej w trakcie życia (dziecięcego jak również dorosłego). Wiadomym jest również, że na przykład  sacharyna pokonuje barierę łożyska, dlatego też niektórzy są zdania, iż kobiety w ciąży powinny unikać jej spożywania. W badaniach wykonanych na szczurach udowodniono, że związek ten może prowadzić m.in. do niedokrwistości, niedoboru kwasu foliowego i witaminy E. Jednakże jeśli chodzi o opinię organów kontrolujących w temacie bezpieczeństwa stosowania sztucznych środków słodzących w roku 2011 EFSA oraz ANSES (Francuska Agencja Narodowa ds. Bezpieczeństwa żywności) jednoznacznie stwierdziły, że niskokaloryczne słodziki mogą być bezpiecznie przyjmowane nawet przez kobiety w ciąży.
   Sztuczne środki słodzące nie są rozwiązaniem na wszystkie bolączki związane z otyłością – zdecydowanie nie hamują one łaknienia. Na podstawie opublikowanych badań należy stwierdzić, iż spożywanie niskoenergetycznych substytutów cukrów może prowadzić nawet do zwiększonego przyjmowania pokarmu i w konsekwencji przyrostu masy ciała. Aczkolwiek może być to związane z  przyjęciem błędnego sposobu myślenia: "ograniczam jedno, więc drugiego mogę zjeść większą porcję". Przecież przyczyną przyrostu masy ciała bywa również wysoka energetyczność z powodu zawartości nie cukru, a tłuszczów. Naukowcy na całym świecie są zgodni co do faktu, iż aspartamu powinny wystrzegać się osoby cierpiące na fenylokeonurię – chorobę, która uniemożliwia rozkład fenyloalaniny. Według dostępnych danych naukowych również mogą wystąpić skutki uboczne po systematycznym spożywaniu produktów zawierających słodziki, mianowicie Blumenthal w 1997 roku odnotował podwyższone występowanie migren podczas żucia gumy zwierającej aspartam. Po zaprzestaniu żucia, bóle u obserwowanych osób ustępowały. Dostępne są także doniesienia naukowe o możliwych zmianach w DNA po stosowaniu słodzików. Mukherjee i Chakrabarti podają, iż u myszy, którym aplikowano acesulfam K w zależności od dawki występowały uszkodzenia w DNA na różnych poziomach. Również z literatury fachowej wynika, iż stosowany u zwierząt kwas cykoleheksylosulfanilowy (cyklaminiany) może mieć właściwości embriotoksyczne.
   W związku z sytuacją, gdzie mimo zapewnień organizacji i towarzystw naukowych coraz więcej zastrzeżeń budzą dotychczas znane sztuczne środki słodzące, a popyt na niskoenergetyczną żywność wciąż wzrasta, nastała konieczność dalszych poszukiwań substancji, które mogłyby w jakimś stopniu zastąpić sacharozę. Na świecie prowadzi się szereg badań na ten temat, niektóre z potencjalnych substytutów cukru charakteryzują się mocną słodyczą, inne jak np. syrop klonowy, nektar z Agave tequilana, sok z owoców Opuntia ficus indica, popularnych w Chinach sok z owoców Siraitia grosvenorii  czy cukier nierafinowany np. Jagger w Azji i Afryce lub Panela na obszarach Ameryki już od dawna w lokalnych społecznościach służą do osładzania smaku potraw i zmiany ich aromatu. Za pomocą nowoczesnych technik laboratoryjnych możliwe staje się izolowanie konkretnych słodkich związków (białek, kwasów, glikozydów, aldehydów) z różnych części roślin takich jak np. Abrus precatorius, Smilax glycyphylla, Symplocos paniculata, Citrus paradisi, Dioscoreophyllum cumminsii, Glycyrrhiza gabra, Abrus precatorius – być może potencjalnych kandydatów do zastąpienia cukru w przyszłości. Według dostępnych danych od 2002 roku wyizolowano ponad 100 związków z roślin, które mogą posłużyć za naturalne słodziki. Trwają również próby, gdzie podczas doświadczeń do produkcji konkretnych substancji charakteryzujących się słodkim smakiem stosuje się specjalne szczepy mikroorganizmów. Według wyników badań np. erytrol może być syntetyzowany przez drożdże Yarrowia lipolytica Wratislavia  z glicerolu powstałego przy produkcji biopaliw.
   Konsumenci często nie mają wystarczających informacji i wiedzy o sztucznych środkach słodzących, a dane, które są im przedstawiane często są sprzeczne w zależności od źródeł. Niektórzy przestrzegają przed stosowaniem słodzików, inni popierają bezpieczeństwo tych dodatków. Wiele niejasności dotyczących tej kwestii nadal istnieje. Pamiętajmy o tym, że do tematu należy podchodzić z dystansem i znaleźć złoty środek, nawet w perspektywie oceny przedstawianych informacji. Jesteśmy społeczeństwem wygodnym, rozpieszczonym przez ogrom dostępnego (często dosładzanego) asortymentu spożywczego. Nie musimy już polować, a styl życia często z małą ilością ruchu powoduje, że jemy (co rusz to, co nam wpadnie w ręce)… i po prostu tyjemy. Trzeba mieć świadomość, że nadmierna konsumpcja węglowodanów, a w szczególności sacharozy prowadzi do przekształcenia ich w triglicerydy (tłuszcze), a ich odkładanie prowadzi do otyłości, która jest punktem wyjścia do wielu innych chorób. Nie ma jednego, idealnego rozwiązania na nasze bolączki. Czytajmy etykiety, bądźmy świadomi co jemy! Unikajmy przyzwyczajania dzieci do mocnych, słodkich smaków – pamiętając, iż cukier "uzależnia". Myśląc o zdrowiu w kontekście cukrowym przede wszystkim należy zmienić swoje nawyki, zadbać o prawidłową dietę. Jedynym z kierunków, które powinniśmy obrać, to w miarę możliwości zastąpienie cukru rafinowanego – cukrem nierafinowanym (ang. Raw sugar). Jeśli już chcemy wykorzystać środki słodzące, zawsze można spróbować naturalnych substancji np. miodu, stewii lub cukru brzozowego (ksylitolu). Ważna jest także zbilansowana dieta, zwierająca całe ziarna, warzywa, owoce, rośliny strączkowe, orzechy i nasiona. Powinniśmy spożywać niskotłuszczowy nabiał, chude mięso i unikać lub w sposób zminimalizowany korzystać z dodatków i przetworzonej żywności. Jeśli te ogólne zasady życia będą przestrzegane, nawet substancje słodzące, odegrają nieistotną rolę w naszej diecie i naszym życiu.

mgr Michał Stawarczyk

 
Fot. Fotolia.com

Piśmiennictwo
1. ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 1129/2011 z dnia 11 listopada 2011 r. zmieniające załącznik II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 poprzez ustanowienie unijnego wykazu dodatków do żywności;
2. Priya K., Mohan Gupta V.R., Srikanth K.: Natural Sweeteners : A Complete Review. Journal of Pharmacy Research. 2011, 4 (7), 2034-2039.
3. Philippe R.N., De Mey M., Anderson J., Kumaran Ajikumar P.: Biotechnological production of natural zero-calorie sweeteners. Current Opinion in Biotechnology. 2014, 26, 155–161.
4. Singh I., Langyan S., Yadava P.: Sweet Corn and Corn-Based Sweeteners. Sugar Tech 2014, 16 (2), 144–149.
5. Ruprecht W.: The historical development of the consumption of sweeteners – a learning approach. J Evol Econ. 2005, 15, 247–272.
6. Gan S., Yan R., Lu Y.: Synthesis and characterization of a novel sweetener with high sweetness strength. Eur Food Res Technol. 2014, 238, 113–120.
7. Kłosiewicz-Latoszek L., Cybulska B.: Cukier a ryzyko otyłości, cukrzycy i chorób sercowo-naczyniowych. Probl Hig Epidemiol 2011, 92(2), 181-186.
8. Shankar P., Ahuja S., Sriram K.: Non-nutritive sweeteners: Review and update. Nutrition. 2013, 29, 1293–1299.
9. Chattopadhyay S., Raychaudhuri U., Chakraborty R.: Artificial sweeteners – a review. J Food Sci Technol. 2014, 51 (4), 611–621.
10. Whitehouse C.R., Boullata J., McCauley L.A.: The Potential Toxicity of Artificial Sweeteners. Continuing education. 2008, 56 (6), 251-259.
11. Sikorski Z.E. [Red.]: Chemiczne i funkcjonalne właściwości składników żywności. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne. 1994. Warszawa.
12. Gerting H., Duda G.: Żywność a zdrowie i prawo. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. 2004.Warszawa.
13. Gawęcki J.: Żywienie człowieka – podstawy nauki o żywieniu. Wydawnictwo Naukowe PWN. 2010. Warszawa.

Podobne wpisy