Правда ли, что сахарозаменители опасны для здоровья
И существуют ли способы их безопасного употребления
В последнее время сильно обострился тренд на правильное питание. В соцсетях все считают КБЖУ, закрывают норму белка и едят сладости без сахара. Параллельно с этим постоянно всплывают мнения о том, что сахарозаменители опасны для здоровья. Мы решили разобраться во всех тонкостях сладкой жизни: что вообще такое сахарозаменители, как они могут навредить и можно ли полностью отказаться от сахара?
Зачем нам вообще нужен сахар?
Под словом «сахар» мы понимаем сахарозу (C12H22O11) — это углевод, который при попадании в организм расщепляется до глюкозы и фруктозы, которые в дальнейшем постепенно всасываются в кровоток.
Сахара, то есть углеводы, — это самый быстрый энергетический материал. Благодаря водорастворимости и небольшому размеру молекул углеводы могут достигать высокой концентрации в крови, из-за чего быстро доставляются к органам и тканям. Однако они не самые эффективные с точки зрения запасания энергии, потому что на 1 г приходится всего 4,1 ккал (для сравнения: у жиров — 9,3 ккал/г).
Полностью исключить углеводы из своего рациона мы не можем, потому что нервная ткань и эритроциты используют для питания почти только их. Именно поэтому наш организм пытается поддерживать концентрацию глюкозы в крови на постоянном уровне и не допускать падения ниже критического уровня (в таком случае мозг будет голодать).
Кроме энергетических функций углеводы выполняют и строительные функции. Например, они содержатся в составе мембран клеток в виде гликолипидов (углеводы + жирные кислоты + спирты), эти молекулы широко представлены в тканях мозга. Более того, на углеводах в буквальном смысле держится наша генетическая информация — в состав ДНК входит пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза).
Как в организме поддерживается нормальный уровень глюкозы?
У человека в кишечнике обычно всасываются 3 вида сладких молекул: глюкоза, фруктоза и галактоза. Они состоят из одних и тех же атомов, но структурно построены по-разному. Поэтому фруктоза и галактоза, попадая в печень, превращаются в глюкозу, которая считается основным моносахаридом.
Как уже говорилось, организм стремится поддерживать адекватный уровень глюкозы. При нормальном питании и образе жизни это необходимо, чтобы сгладить колебания концентрации в перерывах между приемами пищи. Эта цель достигается с помощью комбинации трех факторов: выработка инсулина, здоровое пищевое поведение и распад запасов глюкозы (в виде гликогена) в печени.
Глюкозу в норме мы можем получать из трех источников:
- С пищей.
- Распад гликогена в печени — этим путем глюкоза мобилизуется быстро, но в небольшом количестве.
- Глюконеогенез — это процесс образования в организме глюкозы из неуглеводных веществ — из лактата, аминокислот (составные части белков) или глицерола (фрагмент жиров). Получается, что при длительном голодании или безуглеводной диете организм будет расщеплять не только жировую ткань, но и мышцы. Так глюкоза образуется намного медленнее, но резервы ее почти неисчерпаемы.
Что такое инсулинорезистентность?
Инсулин — это единственный гормон, который снижает уровень глюкозы в крови. Все остальные гормоны (адреналин, глюкокортикоиды, глюкагон и соматотропин) повышают ее уровень по потребности.
Клетки поджелудочной железы секретируют этот гормон в зависимости от концентрации глюкозы в крови: чем больше — тем больше. Инсулин воздействует на клетки через инсулиновые рецепторы — это такие белковые молекулы на поверхности клеток, которые изменяют свою форму, когда на них присаживается инсулин. Наибольшее количество таких рецепторов располагается на мышечных клетках, клетках жировой ткани и печени, потому что эти клетки ответственны за быструю утилизацию и хранение энергии после еды. Инсулиновый рецептор улавливает сигнал о том, что уровень глюкозы в крови повысился (по концентрации инсулина), передает эту информацию внутрь клетки, где запускается каскад биохимических реакций, направленных на обмен веществ. Вместе с этим активируются специальные белки-транспортеры на поверхности клеток, которые впускают глюкозу внутрь.
Представьте, что вы съели конфету. В ЖКТ под действием ферментов конфета распадается на компоненты (белки, жиры, углеводы). Глюкоза из конфеты всасывается в кровь в тонком кишечнике, на что реагирует инсулин, связывается с рецептором и открывает ворота внутрь клетки для конфеты.
Если что-то ломается в этом механизме, то клетка становится невосприимчива к инсулину, а следовательно, не может получать глюкозу из крови. Такое состояние, когда ткани теряют чувствительность к действию инсулина, называется инсулинорезистентность. То есть вы можете съесть конфету, но она так и останется барахтаться в кровеносном русле, потому что не преодолеет белковые ворота.
Инсулинорезистентность и ожирение образуют порочный круг. При профиците калорий жир откладывается не только в подкожной жировой клетчатке, но и в клетках других тканей, например в печени и мышцах. Жир в клетках нарушает работу рецепторов и передачу сигналов. Как мы помним, нарушение работы рецепторов — один из механизмов развития инсулинорезистентности (добавьте сюда еще постоянное воспаление жировой ткани). Чтобы компенсировать состояние, поджелудочная железа вырабатывает больше инсулина, который стимулирует липогенез и подавляет расщепление жира. А колебание уровня глюкозы приводит к усилению аппетита, тяге к быстрым углеводам и перекусам, то есть к большему профициту калорий. Жесть.
Если не корректировать состояние на ранних этапах, то оно может прогрессировать в диабет 2-го типа (инсулиннезависимый) и сердечно-сосудистые патологии.
Зачем нужны сахарозаменители?
Употребление сахарозаменителей оправданно, когда нужно:
- Контролировать диабет, предиабет или инсулинорезистентность.
- Снизить калорийность рациона.
- Профилактировать кариес.
Сахарозаменители — это химические вещества, которые придают пище сладкий вкус, но не являются углеводами (по большому счету). Они имеют меньшую калорийность, подходят диабетикам и не вызывают кариес.
Главным образом сахарозаменители делятся на два типа: натуральные (стевия, сорбит, ксилит, фруктоза, эритрит) и синтетические (сукралоза, цикламат, аспартам, ацесульфам К).
Разберем самые популярные сахарозаменители, которые можно найти в продуктах.
Стевия (стевиоловые гликозиды)
Стевия — это многолетнее травянистое растение, высушенные листья которого в 20–30 раз слаще сахара. Растение попадает в пищу не в чистой форме, а в виде стевиоловых гликозидов, которые практически не содержат калорий. У человека нет ферментов, которые расщепляют гликозиды, поэтому их метаболизмом занимается микробиота толстого кишечника.
Исследования in vitro и in vivo показали, что стевия снижает уровень сахара и обладает антиоксидантным действием в жировой ткани и стенках сосудов. Также снижает уровень артериального давления и имеет потенциальную пользу для разнообразия кишечного микробиома.
Что важно: не все продукты содержат чистую стевию, зачастую она смешивается с дополнительными компонентами, например с мальтодекстрином (MDX). Мальтодекстрин — это быстрый, легкоусвояемый углевод, который синтезируют из крахмала. Он используется в качестве наполнителя в безсахарных подсластителях, поэтому такие продукты всё равно могут иметь углеводную нагрузку. Это чревато быстрым скачком сахара и слипанием микробиоты.
Ученые также исследовали влияние стевии на уровень глюкозы и инсулина у людей с нормальным весом. Гипотеза была в том, что замена сахара стевией снизит уровень глюкозы в крови. Но статистически значимые результаты не были получены. Уверенно можно говорить о том, что участники группы стевии за время эксперимента сохранили свой вес и снизили среднее потребление калорий в день на 238 ккал, в отличие от контрольной группы.
Фруктоза
Фруктоза — это самый сладкий природный сахар, который встречается в свежих фруктах, ягодах, сухофруктах и меде. Она может стать альтернативой обычному сахару, но это не сахарозаменитель в привычном смысле.
Фруктоза не провоцирует высокий инсулиновый выброс, но по калорийности сопоставима с глюкозой. Фруктоза попадает в клетку независимо от инсулина, обходит ключевой регуляторный фермент в гликолизе и неконтролируемо накапливается в печени. Употребление фруктозы выше нормы может приводить к повышенному липогенезу, накоплению новообразованных жиров в печени и развитию инсулинорезистентности, а там и до ожирения недалеко. Это сомнительное преимущество.
Фруктоза обладает способностью к синергизму: если добавить ее к бескалорийному подсластителю, то вся смесь будет восприниматься как более сладкая, а значит, потребуется меньшее количество для достижения желаемой сладости. В выпечке фруктоза усиливает фруктовые, шоколадные и коричные вкусы.
Аспартам
Аспартам — это искусственный подсластитель, который примерно в 200 раз слаще сахара. По строению он является дипептидом и состоит из остатков двух аминокислот — аспарагиновой и фенилаланина. Аспартам содержит 3,85 ккал/г и не влияет на секрецию инсулина.
При поступлении в ЖКТ аспартам распадается на две аминокислоты, метаболизм которых происходит обычным физиологическим путем. Он не переваривается микроорганизмами, которые живут в ротовой полости, поэтому не вызывает кариес. Обычно его добавляют в холодные сладкие напитки, йогурты, леденцы и даже в зубную пасту, потому что сахзам распадается при высокой температуре (выше 150°C).
Исследования, посвященные безопасности аспартама, противоречивы и неоднозначны. Вот некоторые вещи, которые вызывают интерес у ученых:
- При распаде аспартама образуется метанол. Да, но последние исследования показали, что содержание метанола в аспартаме значительно меньше, чем в естественных продуктах питания и в алкоголе. Так, в 1 дозе аспартама (18–20 мг = 1 чайная ложка сахара) содержится 1,9 мг метанола. Для сравнения: 100 г бананов содержат 21 мг метанола.
- Аспартам категорически противопоказан людям с фенилкетонурией (ФКУ). При его распаде образуется аминокислота фенилаланин, которая у больных людей накапливается до токсического уровня и вызывает тяжелые неврологические нарушения, поэтому все продукты, содержащие аспартам, промаркированы.
- Аспарагиновая кислота возбуждает нервные клетки. Еще один метаболит, который способен при длительном употреблении негативно влиять на нервную систему. В частности, изменять уровень ключевых нейромедиаторов (серотонин, дофамин) и возбуждать нейроны, потенциально приводя к их повреждению.
- Развитие рака. Некоторые исследования на животных и in vitro говорят о том, что аспартам может повышает пролиферацию клеток и подавлять их клеточную смерть (апоптоз). Однако на людях не выявили устойчивой связи между потреблением аспартама и развитием разных типов рака (лимфом, лейкозов, рака поджелудочной железы, желудка или эндометрия).
- Генотоксичность. Вопрос о способности аспартама повреждать ДНК тоже остается открытым. Некоторые работы выявили, что комбинации с другими сахарозаменителями (например, с ацесульфамом К) показали дозозависимое увеличение генотоксичности.
Какой из этого всего вывод? Да, безопасность аспартама вызывает много споров, но это лишь побуждает научное сообщество исследовать это вещество дальше. Международное агентство по изучению рака (IARC) присвоило аспартаму категорию 2B («возможно канцерогенный для людей»). Это указывает на саму возможность вызывать рак, но не на уровень риска при реальном потреблении. Например, к этой же группе относятся листья алоэ, бензин или работа в химчистке. При этом суточную норму потребления не уменьшили: она осталась 40 мг/кг массы тела.
Эритрит
Эритрит — это сахарный спирт (полиол) природного происхождения, который в естественных условиях встречается в некоторых фруктах (виноград, груши, дыни), грибах или ферментированных продуктах (вино, соевый соус). Его сладость составляет 60–80% от сладости обычного сахара, к тому же он имеет практически нулевую калорийность и максимально приближенный к оригиналу вкус.
Эритрит не вызывает кариеса и безопасен для больных с сахарным диабетом. В отличие от других полиолов, эритрит хорошо всасывается в тонком кишечнике, большая его часть попадает в кровь, но затем выводится из организма в неизмененном виде с мочой, в толстую кишку попадает лишь малая часть, поэтому он практически не вызывает выраженные кишечные симптомы (в нормальных дозах), такие как вздутие, газообразование и послабление стула. Вообще, большинство сахарозаменителей оказывают слабительный эффект из-за того, что плохо всасываются в тонком кишечнике. Они поступают в толстый кишечник, куда тянут за собой много воды и разжижают содержимое. А бактерии, живущие в просвете кишечника, занимаются брожением полиолов, что усугубляет диарею и метеоризм.
Последние годы ученые обсуждают возможную связь высоких концентраций эритрита в пище с риском тромбообразования и развитием сердечно-сосудистых событий (смерть, инсульт, инфаркт миокарда). Но это пока спорная тема, потому что, хотя отмечена корреляция, причинно-следственная связь не выяснена.
Так что выбрать?
На сегодняшний день не существует идеального сахарозаменителя. Для ежедневного использования наиболее сбалансированными вариантами являются эритрит и стевия: они дают минимум калорий и максимум сладости. Но более химически хитрые добавки вы, скорее всего, всё равно не сможете полностью исключить из рациона, потому что они кроются во многих продуктах под «ешками». Главное — помнить, что в неадекватных дозах любой подсластитель не лучше (а иногда даже хуже) обычного сахара. Поэтому лучший подход — это умеренность и разнообразие рациона, а не поиск волшебной альтернативы.
Обложка: коллаж «Цеха». Фото: © Linda Hall, KELENY, SabOlga / Shutterstock / Fotodom