Лучше, чем сахар: обзор 4 самых безопасных подсластителей на основе исследований

Задалась целью сократить количество сахара в рационе. Основная задача - выбрать вкусный безопасный подсластитель без калорий, с минимальным влиянием на организм. В сети море информации, тем не менее пришлось шерстить архивы медицинских библиотек и учебники пищевой химии, так как материала со ссылками на источники крайне мало. Большая часть статей в интернете - пересказ мифов о вреде сахарозаменителей, утверждения без доказательств.

Важно читать первоисточник, а не желтые заголовки, поэтому я написала этот гайд для тех, у кого нет возможности самостоятельно изучать тонны данных. Возможно, факты вас удивят…

Остановилась на 4 самых изученных и на 100% безопасных некалорийных подсластителях: аспартам, цикламат, сахарин и сукралоза.

Аспартам Е951

Сложно найти более изученную пищевую добавку, чем аспартам. Даже досадно, что так много ресурсов потрачено на изучение простейшей безопасной молекулы аспартама, вместо решения действительно важных проблем здравоохранения.

3D модель молекулы аспартама и молекулярная формула.

Е951 это синтетический некалорийный подсластитель, превосходящий сахар по сладости в 180 раз. Такая сладость обусловлена способностью молекул вещества задерживаться на вкусовом рецепторе. В книге “Sweetness and Sweeteners. Biology, Chemistry, and Psychophysics” подробно описаны механизмы ощущения сладкого вкуса и его генетические составляющие. Книгу добавила в файл с дополнительными ссылками.

Свойства

• Химическая формула C14H18N2O5
• Молекулярная масса 294.31 g/mol.
• Сладкий вкус проявляется немного медленнее, чем у сахарозы, но образует более крепкую связь с рецептором. С этим связано послевкусие большинства сахарозаменителей - слюне сложнее смыть их молекулы с рецептора.
• Не вызывает жажду. Жажда от напитков с заменителями сахара - еще один очень распространенный миф.
• Не повышает аппетит и уровень глюкозы (7, 8, 9, 10).
• Не влияет на микрофлору кишечника.
• Теряет сладость при долгом нагревании, поэтому не подходит для выпечки и кипячения.

С даты открытия сладкого вкуса аспартама в 1965 году до сегодняшнего дня прошло больше 50-ти лет и более 700 исследований на бактериях, животных, здоровых людях, диабетиках, кормящих матерях и даже младенцах (1).

Возникает вопрос: если его безопасность  доказана, откуда столько споров и “разоблачающих” программ на ТВ? Видимо, дело в метаболитах: метаноле, формальдегиде и аспарагиновой кислоте. Давайте раз и навсегда с этим разберемся.

Влияние на организм

Е951 невозможно обнаружить в крови, даже превысив рекомендованную суточную дозировку в несколько раз. В нашем желудке подсластитель распадается на три более легкие молекулы:

• Фенилаланин 50%
• Аспарагиновая кислота 40%
• Метанол 10%

Содержание вредных соединений в привычных продуктах в разы больше, чем в заменителе сахара.

Эти вещества являются абсолютно привычными составляющими рациона и даже производятся нашим организмом.

Фенилаланин

Это незаменимая аминокислота, необходимая для ДНК-кодонов и образования меланина, норадреналина и дофамина. Мы не умеем ее синтезировать и должны получать с пищей. Проблемы с усвоением фенилаланина возникают только у людей с редким генетическим расстройством фенилкетонурией. В 0,5 л напитка с сахарозаменителем Е951 - не более 0,15 г.

Аспарагиновая кислота или аспартат

Аминокислота, участвующая в биосинтезе белков, нейромедиатор, стимулирует секрецию гормона роста, пролактина и лютеина. Аспартат защищает печень от аммиака (2). Мы умеем производить аспарагиновую кислоту, но частично получаем ее с пищей. 0,5 л Колы лайт содержит до 0,17 г аспартата.

Метанол

Древесный спирт или метанол СН3ОН есть в воздухе, воде и фруктах, производится кишечными бактериями и определяется в крови, слюне, выдыхаемом воздухе и моче (средний уровень мочевого метанола 0,73 мг/л, в диапазоне 0,3-2,61 мг/л) (4).

30 мг метанола - максимум, который вы можете получить с 0,5 л напитка с аспартамом.

Опасное для здоровья количество метанола присутствует в 5 литрах томатного сока, 30 литрах лайт колы, или нескольких ведрах чая с подсластителем. Выпить все это нужно сразу, чтобы почувствовать токсическое действие метанола.

Древесный спирт частично превращается в формальдегид, который давно подозревают в канцерогенности (связь профессионального взаимодействия с ядом и раком верхних дыхательных путей) (5). Но пищевое употребление формальдегида в составе овощей, фруктов и заменителя сахара не опасно - нужно выпивать 90 литров газировки в день в течение двух лет, чтобы вызвать побочные эффекты употребления токсина. Это естественное биологическое соединение, которое всегда присутствует в клетках, тканях и жидкостях нашего организма в постоянной концентрации 0,1 милимоль (3 мг/кг м.т.). Он не накапливается и быстро выводится.

Метаболизм аспартама и его компонентов подробно описан в Critical Reviews in Toxicology Volume 37, 2007. В обзоре проанализированы эпидемиологические, клинические и токсикологические исследования Е951 с 70-го по 2006 год.

Что такое ADI и NOAEL

ADI аспартама (допустимое суточное употребление) 50 мг/кг массы тела, что эквивалентно 130 чашкам чая с подсластителем. Эту дозу одобрили ВОЗ, ESFA, FDA, JECFA, SCF и еще около 90 организаций в 100 странах.

Вычисляется ADI (acceptable daily intake) путем деления максимальной дозы, не проявляющей токсичности и побочных эффектов у животных, на 100 (NOAEL no observable adverse effect level). Для всех одобренных пищевых Е-шек их употребление ежедневно и пожизненно в пределах ADI не влияет на здоровье.

Другими словами, вам не удастся съесть больше одного процента от безопасной дозы. Нашла хороший пример: максимально допустимое количество соли около 6 г в день (новые нормы ВОЗ), и ADI для соли было бы 60 мг (6 грамм поделенные на коэффициент 100). Но мы употребляем около 10-12 г соли в сутки минимум, тем самым превышая допустимое суточное употребление в 200 раз (6).

Вывод: аспартам лучший безопасный заменитель сахара для диабетиков и контролирующих свой вес людей с единственным недостатком - в выпечку не добавишь.

Цикламат натрия Е952

Вкусный, дешевый и безопасный подсластитель без калорий. Цикламат одобрили здравоохранительные организации 130 стран (11), и только США “отличились”. История с Е952 поучительна, и я хочу ею поделиться в конце этого раздела, но сначала разберемся, что он из себя представляет.

3D модель молекулы цикламата

Свойства

• Химическая формула C6H12NNaO3S
• Молекулярная масса 201.216 g/mol
• Интенсивно сладкий кристаллический порошок, слаще сахарозы в 30 раз.
• Срок годности от 5 лет.
• В сочетании с сахарином и другими подсластителями дает натуральный сахарный вкус.
• Маскирует неприятный привкус препаратов.
• Не вызывает жажду.
• Не влияет на сахар в крови, аппетит, хороший выбор для диабетиков.
• Устойчив к выпечке и кипячению.

Влияние на организм

99,8% вещества выходит в неизменном виде с мочой и калом, но около 0,2% некоторые кишечные бактерии могут переработать в токсичный углеводород аминовой группы циклогексиламин. Нормальная дневная доза цикламата не всасывается кишечником и полностью выводится (12, 13).

3D модель циклогексиламина

Так как этот амин нейротоксичен, его внимательно изучают в контексте влияния на сердечный ритм и давление у диабетиков: прием цикламата не влияет на сердце ( 14 ).

По законам ЕС проверка пищевых добавок проходит ежегодно, результаты наблюдений анализируются и заносятся в реестр. Е952 не является исключением и за время его существования накопились сотни токсикологических, эпидемиологических и клинических исследований.

В Critical Reviews in Toxicology  опубликован отличный обзор всех исследований по добавке Е952 начиная с 1968-го года. Если у меня нет ответов на некоторые узкие вопросы, то в этом документе они есть.

В 2003 г. изучалась связь бесплодия с систематическим употреблением цикламата, так как очень высокие дозы влияют на фертильность животных. У людей не было обнаружено такой связи (15). Подобные проверки ведутся постоянно, особенно у диабетиков, так как они чаще “сидят” на заменителях сахара и являются группой риска.

ADI цикламата не определили. Норму прописали для циклогексиламина - 11 мг/кг массы тела в день. Получается, чтобы превысить норму токсичного соединения, придется съесть около 200 грамм цикламата. Но чтобы циклогексиламин появился у вас в кишечнике, там должна проживать колония патогенного энтерококка. Невозможно превысить максимальную дозу неосознанно.

Почему Е952 запрещен в США

Вернусь к истории падения второго по популярности подсластителя. После получения патента в 1939 г. и до 1951 г. велись всесторонние исследования вещества. Токсикология и канцерогенез были чистыми и в 51-м в Штатах его одобрили. К середине 60-х некалорийные заменители сахара отняли 30% рынка у сахара в одной только Америке.

Долго это не могло продолжаться, и в 1968 году Сахарная Ассоциация (The Sugar Association) инициировала “раковые” исследования цикламата, вложив в них $4 млн.

“Уникальное” исследование, которое не удалось повторить по сей день

У них все получилось: 80-ти крысам ежедневно скармливали дозу цикламата с сахарином 10:1, эквивалентную 105 литрам колы-лайт. Через год все крысы были живы; через 78 недель осталось 50 особей. На 79 неделе крысам начинают давать 125 мг/кг чистого циклогексиламина(!) в дополнение к смеси подсластителей.

Через 104 недели (2 года) и каждодневной добавки токсина, в живых остается 34 крысы, а в контрольной группе 39. Из-за старости оставшихся особей эксперимент был остановлен и вскрытие показало рак мочевого пузыря у 8 особей-самцов из 80 в цикламатной группе. Получается, что даже чистый токсин не оказал существенного влияния на развитие опухолей (17).

После рассмотрения результатов в FDA подсластитель запретили в США, и из-за поправки  к закону не могут вернуть цикламат в список безопасных веществ по сей день. Суть поправки: если добавку уличили в канцерогенезе - пожизненный запрет. Даже если последующие сотни исследований опровергнут это. Здравоохранительные организации других стран не стали так торопиться.

Запрет цикламата критиковал весь научный мир. О сомнительных исследованиях на крысах ходили анекдоты, так как результаты не удалось воспроизвести никому по сей день.

Теоретически, причина для рака у крыс все-таки была. Дело в уникальной моче крыс-самцов, в которой содержится белок α2U-глобулин, а PH сильно сдвинута в щелочную сторону(от 6,5 и выше). Взаимодействие метаболитов цикламата с этим белком в сочетании с щелочной реакцией вероятно и приводило к раку, но рассмотреть этот механизм до сих пор не удалось. Ниже, в разделе про сахарин, я к этому еще вернусь. Добавка Е952 не вызывает рак у человека.

Реабилитация Е952

24-хлетнее исследование (с 70-го по 94-й год) на обезьянах трех видов окончательно победило миф о канцерогенности цикламата (18). 21 обезьяну 5 раз в неделю кормили сахарозаменителем с рождения до 24 лет. Дозы были эквивалентны 270 литрам газировки, или в 45 раз превышали дневной максимум для человека. Контрольная группа составляла 16 особей, которых усыпили и препарировали в конце срока вместе с испытуемыми.

Подсластитель не повлиял на общее состояние приматов, у “цикламатной” группы было всего  на 3 опухоли больше (рак разной этиологии), но и обезьян в этой группе было на 5 особей больше. Изучение ядерного и хромосомного ДНК обезьян не показало каких-либо нетипичных повреждений, для Е952 мутагенность никогда не подтверждалась.

Вывод: это хороший заменитель сахара при диабете, не содержащий калорий, незаслуженно ставший объектом черного маркетинга “Без цикламата”.

Сахарин E954

Первый безопасный подсластитель в мире, переживший бесчисленное количество взлетов и падений. Историю сахарина, длиной в 120 лет, в двух словах не опишешь - она напоминает шпионский детектив мирового масштаба с Рузвельтом, Черчиллем и швейцарской таможней в главных ролях (19).

Добавке Е954 досталось больше, чем аспартаму и цикламату вместе взятым. В конце раздела я остановлюсь на самом нашумевшем исследовании, методология которого вызвала резонанс в научном сообществе и чуть не похоронила первый безопасный сахарозаменитель.

Свойства

• Химическая формула: C7H5NO3S
• Молекулярная масса: 183,18 g/mol
• Кристаллический порошок без запаха.
• Имеет металлический привкус и горечь в большой концентрации, но в смеси с цикламатом дает сахарную сладость.
• Не портится десятилетиями.
• Слаще сахарозы от 300 до 550 раз (зависит от метода получения).
• Закрепляет и усиливает аромат продуктов.
• В выпечке сохраняет свойства.

Влияние на организм

Сахарин не перевариваривается и быстро выводится с мочой в неизмененном виде (20). Долгосрочное влияние проверялось на нескольких поколениях разных лабораторных животных. Результаты указывают на отсутствие какого-либо влияния на ДНК (21).

Еще в начале 20 века были опасения, что сахарин может метаболизироваться в сульфамоилбензойную кислоту (Sulfamoylbenzoic acid), но лабораторные методы этого не подтвердили (22). Исследования “в пробирке” позволяют добиться гидролиза сахарозаменителя в сульфамоилбензойную кислоту при PH раствора не выше 5 и только через 48 часов нахождения сахарина растворе (никто не умеет задерживать мочу так долго, да и PH 5 это далеко не норма).

Синтез сахарина по одному из многочисленных патентов. Из каменного угля его не получают уже около 80-ти лет.

У крыс, которым в течение года вводились 50 мг сахарина ежедневно, 96% вещества выводилось в течение 7 дней, после чего каждый орган проверялся на оставшиеся радиоактивные молекулы. Особи, которым пожизненно давали адекватную норму, выводили 96-100% с мочой и калом в течение 24-72 часов (23).

Проблемы с выводом подсластителя E954 были у лабораторных кроликов, которым давали 5 грамм вещества единоразово, при дневном максимуме 5 мг/кг массы тела. Через 72 часа кроликов препарировали и сахарин обнаруживался в органах пищеварения животных в неизмененном виде.

Диетические напитки 50-х годов с цикламатом и сахарином

Эпидемиологические исследования рака мочевого пузыря у людей среди 40000 случаев рака разной этиологии не обнаружили связи между этим заболеванием и употреблением заменителя сахара. В группах были диабетики, которые в течение десятков лет употребляли подсластитель.

“Цикламатный” сценарий не сработал

Вернусь к опытам на крысах, которые могли положить конец сахариновой эпохе. Ситуация в точности повторяет “раковое” исследование цикламата. В марте 1977 года канадским ученым удалось вызвать рак мочевого пузыря у крыс.

Тут же был составлен график постепенного запрета вещества в Канаде, не смотря на то, что предварительные результаты повсеместно признали преждевременными. В США попытались провернуть то же самое, ссылаясь на поправку. Американское Онкологическое Общество и Диабетическая Ассоциация воспрепятствовали этому без собственного воспроизведения исследования, так как канадские методы были ужасающими.

Одно из позорнейших исследований в истории науки

Два поколения крыс, от рождения до естественной смерти, ежедневно получали 12 грамм сахарина (400 литров газировки в день). В первом поколении у 3 из 100 крыс развился рак мочевого пузыря, во втором - 14 из 100, и только у самцов (24). Я не нашла какой-либо информации о контрольной группе, чтобы можно было сравнить количество опухолей.

FDA жестко раскритиковала исследование и указала на то, что даже если человек полностью заменит сахар на сахарин в рационе, то употребить больше 2 мг/кг м.т. невозможно. Животные принудительно получали тысячекратные дозы Е954, и при этом умирали в старости естественной смертью. Абсурдный канадский опыт стал впечатляющим доказательством толерантности к сахарину.

Вероятная причина рака - огромное количество кристаллов сахарина натрия и кальция, которые раздражают стенки мочевого пузыря животных, от природы склонных к накоплению разных солей. Это приводит к повышенному клеточному делению и, как следствие, раку. Вы можете себе представить, какую боль испытывали эти крысы всю свою жизнь? Каждый, у кого была почечная колика, хорошо это представляет…

Вывод: история сахарина многое может рассказать о нашем обществе. Очень скоро старейший безопасный сахарозаменитель вытеснят современные конкуренты повкуснее. А я пока подожду появления в магазинах неотама, и выпью чаю с Е954.

Сукралоза Е955

Полусинтетический подсластитель, синтезируемый из сахара путем хлорирования сахарозы. Один из самых вкусных и безопасных заменителей сахара без калорий из существующих в мире (29). И самый дорогой, к сожалению.

Как всегда, открытие сладкого вкуса вещества произошло случайно, но с того момента в 1976 году различные модификации с молекулой сахарозы сделали вещество до 1000 раз слаще сахара. В ЕС добавка получила свою Е в 2004 г., на ее проверку ушло больше 20-ти лет.

Молекулы хлора замещают 3 молекулы гидроксида.

Свойства

• Химическая формула C12H19Cl3O8
• Молекулярная масса 397.626 g/mol
• Интенсивная сахарная сладость.
• Не провоцирует выработку инсулина и не оказывает влияния на микрофлору кишечника (27, 32).
• Не усиливает чувство голода (35).
• Сохраняет сладость при выпечке.
• Из-за очень высокой концентрации сладости, Е955 смешивают с модифицированным крахмалом или мальтодекстрином для настольных форм в таблетках - их гликемический индекс перечеркивает пользу сукралозы для диабетиков. Та же проблема со стевиозидом.
• Не имеет какого-либо послевкусия.

Влияние на организм

Е955 не переваривается: 86% выводится с калом, 11% с мочой и около 3% в виде соединения глюкуроновой кислоты и сукралозы . Были опасения по поводу содержания хлора в соединении, но они оказались беспочвенны - Е955 не подвергается распаду в пищеварительном тракте и быстро выводится, не накапливаясь в тканях и органах.

Выделение 14С-сукралозы (с радиоактивной меткой для облегчения ее обнаружения) с мочой и калом. 2 добровольца. Доза 10 мг/кг однократно.

Фармакокинетика и фармакодинамика вещества отлично описана в исследовании  Sucralose Metabolism and Pharmacokinetics in Man за 2000 год. Таблица экскреции как раз оттуда.

У мышей сукралоза провоцирует выброс инсулиноподобных гормонов через рецепторы сладкого вкуса внутри желудочно-кишечного тракта (это открытие последнего десятилетия), но у людей этот механизм оказался гораздо сложнее - добавка не смогла повысить уровень инсулина у людей при инфузионном введении раствора (33). Нам недостаточно только лишь вкуса, без углеводов и глюкозы.

Сукралоза не влияет на уровень инсулина и глюкозы

Проведены сотни исследований на животных, инициированные в том числе ВОЗ, ООН, JECFA, FDA, и только одно в 2008 году показало влияние на микрофлору кишечника у крыс (28). Животным давали Спленду (Splenda) - коммерческая смесь мальтодекстрина и сукралозы. Ученые сделали вывод, что сахарозаменитель подавляет полезные бактерии, снижает биодоступность пищи и провоцирует набор веса.

Исследование привело к шумихе в прессе и привлекло пристальное внимание научного сообщества, так как его результаты противоречили двум десятилетиям клинических и эпидемиологических наблюдений. Критика не заставила себя ждать. Была разоблачена манипуляция данными и масса крайне небрежных ошибок. Полный обзор и критика опубликованы в  Regulatory Toxicology and Pharmacology .

Канцерогенез, хроническая токсичность и генотоксичность никогда не подтверждалась для сукралозы (30).

Напиток с добавкой Е955

ADI сукралозы 15 мг/кг массы тела в сутки. Фактическое потребление добавки зависит от диетических привычек человека. Е955 сейчас все чаще добавляют в состав кетчупов, десертов, напитков и других продуктов. В связи с этим было проведено наблюдение за двумя тысячами американских семей в течение 2 недель. Исследователи просчитали количество сахара в рационе добровольцев и заменили его на сукралозу (эмпирически). Цифра получилась в 14 раз меньше ADI. Одним словом, превысить допустимый максимум невозможно.

Вывод: сукралоза лучший некалорийный заменитель сахара на данный момент, но для промышленного использования. В качестве настольного варианта ее приходится смешивать с наполнителями, в которых калории есть, увы.

Ацесульфам калия. Усилитель вкуса подсластителей

Е950 почти всегда составляет пару аспартаму и цикламату в качестве усилителя и улучшителя вкуса подсластителей. Если к сахарозаменителям добавляют ацесульфам калия, смесь становится в два раза слаще и более приближенной к сахарному вкусу. Он никогда не используется самостоятельно, да это и не нужно.

Вещество выводится почками на 100%, в неизмененном виде.  ADI ацесульфама 15 мг/кг. В Европе норма 9 мг/кг.

У ацесульфама-К низкий уровень острой и хронической токсичности, в два раза ниже, чем у поваренной соли (и кладут его несравнимо меньше). Это связано с тем, что он не метаболизируется и не накапливается. В США в октябре 2005 в контексте Национальной Программы Токсикологии проводилось исследование влияния вещества на мышей. В этом случае мыши от двух линий со склонностью к образованию опухолей, получали ежедневную дозу acesulfame-K, равную 4-5 г/кг м.т. в течение 9 месяцев. Опухоли не развивались чаще, чем в контрольной группе. Количество ацесульфама соответствовало суточному потреблению 315 г на человека, весящего 70 кг (25).

Модификатор сахара S6973 и S617

Усилитель сладкого вкуса. В 2012 году комиссия по пищевым добавкам JECFA выдала положительное заключение о безопасности этих соединений. Благодаря модификатору можно снизить количество сахара в продукте на 50% с сохранением интенсивности сладости. Обзор токсикологических исследований Toxicological evaluation of two flavors with modifying properties S6973 и S617 опубликован в  Food and Chemical Toxicology .

• Химическая формула C15H22N4O4S
• Молекулярная масса 354.425 g/mol

У добавок крайне низкая биодоступность, в кишечнике не всасывается, генотоксичности и цитотоксичности не проявляет (2 поколения крыс). Исследования модификатора проводилось на крысах и обезьянах в течение 3 месяцев кормления ежедневной дозой  20 мг/кг и 100 мг/кг. Тест на материнскую токсичность (влияние на плод) - 1 грамм на кг не оказывал какого-либо влияния. Токсикология чистая. Все подробности с графиками есть по ссылке выше.

Так что, если в составе продукта встретите модификатор сахара S6973 или S617, уже будете знать, что это за добавки. Говорят, где-то в продаже есть сахар с маркировкой “сладкий”, в составе которого есть S6973, но я не встречала.

Натуральные заменители сахара и новое поколение синтетических

Из натуральных сахарозаменителей без калорий доступен только экстракт стевии Стевиозид Е960, который на вкус как ржавые гвозди. По стевиозиду будет отдельная статья, но в свой рейтинг вкусных и безопасных заменителей сахара я его не включаю.

В разработке у химиков ряд суперсладких и дорогих соединений растительного происхождения: куркулин, браззеин, гликозид из плодов Монка, миракулин, монатин, монелин, пентадин, тауматин (Е957). Если задаться целью, почти все это можно купить и попробовать уже сейчас.

Все остальные вещества, типа фруктозы, эритрита, ксилита, сорбита и других - имеют не нулевую калорийность. О них я писать не буду.

Неотам (Neotame)

Модифицированная форма аспартама, слаще сахара в 8000 раз в среднем. Устойчив к выпечке, имеет нулевой гликемический индекс. Безопасен для людей с ФКУ. Его метаболизм отличается от аспартамового: из молекулы E961 получатся только 8% метанола. По объемам аспартама в 40 раз меньше. Хотя эти заявочки напоминают мне маркетинг в духе “минералка без ГМО”. Про метанол из аспартама вы уже видели в табличках выше.

ADI неотама 0,3 мг/кг м.т. или 44 банки колы на E961 (не производят пока такой). В данный момент это самый дешевый синтетический подсластитель: 1% от стоимости сахара.

Адвантам (Advantame)

Новейший подсластитель, пока не получивший свою Е. Изготовлен на основе аспартама и изованилина , но слаще сахара в 20 000 раз. Из-за гомеопатических количеств в продукте, подходит для фенилкетонуриков. Молекула адвантама стабильна при высоких температурах. Организмом не метаболизируется. ADI адвантама 32,8 мг на кг массы тела. FDA одобрила вещество в 2014 году после ряда тестов на животных. Но в качестве домашнего сахарозаменителя мы его вряд ли попробуем в ближайшее время.

На основе аспартама разработан не только адвантам. Несколько более сладких вариантов, чем Е951: алитам Е956 (торговое название аклам), Ацесульфам-аспартамовая соль Е962 (я пью Пепси на этой смеси, вкусно), неотам.

Связь между диабетом, ожирением и подсластителями. Гипотезы и факты

Есть несколько гипотез, связывающих ожирение и диабет с некалорийными искусственными заменителями сахара. Я провела по ним отдельное расследование, так как именно эта тема больше всего меня беспокоила. Пройдемся по самым популярным гипотезам и фактическим данным.

Заменители сахара вызывают желание съесть больше сладкого

Все вкусное вызывает желание “повторить” (36). Это свойство связывают с эндорфинами. Выработка эндорфинов - реакция на глюкозу в крови и приятные вкусовые ощущения. Гипоталамус действительно мотивирует нас употреблять вкусную, жирную, сладкую пищу (37).

Клинические опыты показывают, что уровень стрессовых гормонов снижается, а эндорфинов повышается как от сахарозы, так и от сахарина (38). Если уж и заедать стресс, то чем-то вкусным и легким одновременно.

Обезболивающее свойство сладкого вкуса исследовали на младенцах. Опыт с уколом пяточки новорожденого установил болеутоляющий эффект сладкого вкуса без участия глюкозы (цикламат+сахарин). Младенцам нельзя давать сахарные растворы и мед в качестве успокоительного и болеутоляющего из-за риска развития некротизирующего энтероколита, поэтому ученые всегда в поиске безвредной альтернативы (39).

Вывод: если мы получаем удовольствие от вкуса продукта, то нам хочется съесть больше. Не зависимо от того, есть ли в составе глюкоза, аспартам или стевиозид. Аминокислоты делают с нашими вкусовыми рецепторами то же самое.

Подсластители провоцируют выработку инсулина

Ходит баечка, что сладкий вкус заставляет вырабатываться инсулин и катастрофически снижая уровень глюкозы. Это не так. Инсулин незначительно реагирует на сигналы вкусовых рецепторов, его даже невозможно зафиксировать в рамках лабораторных методов. “Выброс” гормона происходит только на повышение глюкозы в крови (40).

Вывод: Все, что попадает в рот, и имеет вкус еды (аминокислоты и др.), вызывает слабый ответ поджелудочной, а дальше все зависит только от глюкозы в крови (41).

Исследования в педиатрии

В 2011 году в медицинском издании Pediatric Clinics of North America был опубликован обзор 70 исследований влияния искуственных сахарозаменителей на метаболизм и вес детей, инициированный Research Program of the National Institutes of Health (…). Обзор касался четырех одобренных FDA веществ: аспартам, сахарин, неотам и сукралоза.

Несколько тезисов из обзора:

1. Не удается обнаружить прямой зависимости между подсластителями и ожирением у детей, но дети с лишним весом пьют больше лайт-напитков (по-моему, логично).
2. Вероятно, знание о низкой калорийности продукта приводит к когнитивной ошибке - так называемой сверхкомпенсации калорий: мы позволяем себе съесть больше. Этот феномен хорошо изучен на продуктах, маркированных как “обезжиренные”: человек съедает в 2-3 раза больше, потому что “оно же не жирное”.
3. Влияние на кишечные бактерии не подтверждается качественными плацебоконтролируемыми исследованиями, но работа в этом направлении продолжается. Некоторые сомнительные данные есть только по сахарину (см.ниже).
4. Некалорийные сахарозаменители не влияют на выработку глюкорегуляторных гормонов, таких как инсулин.

Реальна ли сверхкомпенсация калорий?

Несколько десятков исследований посвящены сверхкомпенсации калорий при употреблении подсластителей. Мне показались наиболее интересными два клинических наблюдения:

1. 8 пациентов с ожирением содержались в стационаре, и не знали, что участвуют в эксперименте в течение 15 дней. Сахар в их рационе тайно заменили аспартамом (шел 1977 год, тогда такое могло прокатить без суда). Скрытая замена сахара привела к снижению употребления калорий на 25% без сверхкомпенсации. Люди не знали, что их питание стало менее энергоемким, поэтому не возникало мысли “добавить”. К сожалению, 8 человек это не выборка, но наблюдение интересное (42).
2. Группа из 24 добровольцев в течение 5 дней получала злаковые завтраки: несладкие; с сахаром; с аспартамом. Половина испытуемых знала полный состав завтрака, для второй половины группы состав не сообщали. Во второй группе ни один из вариантов не оказал влияния на последующие приемы пищи, но в первой группе те добровольцы, кто знал, что их завтрак не содержит сахара, компенсировали его “поощрением” позднее.

Вывод: одним словом, для человека дело не в физиологии вовсе - когда вы знаете, что в кофе не 3 ложки сахара, а таблетка подсластителя, то вполне можно позволить себе 3 конфеты или жирные сливки. Я слишком хорошо знаю это по себе, и “взгляд со стороны” таких опытов позволяет лучше контролировать себя и не совершать подобных когнитивных ошибок.

Влияние на чувство голода и жажды

Вода с сахаром не утоляет жажду. Лучше всего - чистая вода, чуть хуже - вода с подсластителем (43). Другой вопрос, стоит ли вообще пить что-то кроме воды, когда хочется пить. Воздействие подслащенных напитков на чувство голода не менее заезженная тема исследований: диет-сода на аспартаме за 30 минут до обеда значительно уменьшает субъективный голод, по сравнению с минеральной водой того же объема (44, 45).

Сахарозаменители приводят к набору веса

В зависимости от методологии, результаты исследований существенно различаются:

• Экспериментальные клинические исследования показывают, что замена сахара на подсластители либо снижает вес, либо он остается неизменным. Обзор базы данных не подтверждает концепцию, согласно которой заменители сахара приводят к увеличению потребления калорий и набору веса (46).
• Наблюдения без клинического контроля, или по заполненным анкетам сходятся к набору веса и корреляциям с употреблением сахарозаменителей.

Когда читаешь качественное, двойное слепое рандомизированное плацебоконтролируемое исследование, результат всегда в пользу похудения или сохранения веса. Один из таких примеров - изучение влияния газировки с сахаром на вес детей в Нидерландах. В нем приняли участие 642 ребенка от 5 до 12 лет. Вывод: уменьшение количества “жидких сахаров” снижает вес более эффективно, чем сокращение других источников калорий (47,48)

Другое детское исследование показывает, что подслащенные напитки за час до еды подавляют аппетит лучше, чем вода. Это хорошо для полного ребенка, но плохо для нехочух (49).

Влияние на микробиом кишечника

К такому выводу пришли израильские ученые Department of Immunology, Weizmann Institute of Science. Исследование было опубликовано в Nature в 2014 году (50).

“Искусственные подсластители вызывают непереносимость глюкозы путем изменения микробиоты кишечника” - под таким названием материал прошел в рецензируемый журнал. Исследователи слукавили ради красивого заголовка - участвовал только сахарин, обобщение было “грязным” приемом.

Ученые утверждали, что у мышей на ежедневной смеси сахарина и глюкозы начинают размножаться определенные типы микроорганизмов, которые продуцируют глюкозу. Стерильным мышам подсаживали кал подопытных и у них тоже начинались проблемы. Позднее мышам давали антибиотики и эффект проходил в течение 4 недель.

Далее проводилось шестидневное исследование на 7 людях разного возраста и пола (!), которым давали 10 пакетиков подслащивающей добавки в сутки. Через 6 дней человеческие фекалии подсадили стерильным мышам, у них повысилась глюкоза. Четверо из добровольцев начали проявлять те же симптомы (нет).

Что не так с этим исследованием?

1. Животные получали не чистый Е954, а сахар+сахарин (95% сахара), что вполне могло способствовать более активному размножению бактерий, часть из которых продуцирует глюкозу. Именно это доказывается сотнями исследований по сахару (51).
2. Описано только наблюдение, без механизма возникновения непереносимости глюкозы. Не проводится какой-либо анализ полученных данных. Все-таки Е954 за сто лет пережил сотни подобных исследований. Инъекции сахарина, внутрибрюшинное введение, кормление и другие манипуляции, не имеющие отношения к реальности, никогда не приводили к подобным результатам.
3. Семь человек это не выборка. Обычно такие исследования даже я не читаю, и не понятно, как это попало в Nature. Если бы подобный материал попытались опубликовать в клиническом журнале, его бы завернули.
4. Стерильным мышам подсадили человеческий кал, им стало плохо. Я даже не знаю, как это комментировать.
5. Отсутствие контроля употребления заменителя, диета добровольцев не была описана. К слову, половина группы перенесла 6 дней на сахарине без каких-либо изменений.

Данные в графиках объединили 1-4 день и 5-7, вынесли в две волны. Если построить график с 1 по 7 день, то результаты не показывают статистической значимости.

Графики по микрофлоры построены с 1 по 7 день, но у третьего добровольца на 5 день были какие-то магические результаты, повлиявшие на построение кривой. Если учитывать, что рост “диабетических” бактерий связан с высокобелковой диетой, йогуртами, алкоголем, то сахарин тут вообще не при чем. Но мы не знаем, что ели эти люди.

Влияние определенной диеты на размножение кишечных бактерий

Странное исследование, противоречащее данным, накопленным за 100 лет. Выводы подобных опытов могут влиять на политические решения, как это случилось с цикламатом. Хорошо, что периодически выходят обзоры накопленных данных, и нет необходимости опираться только на одно мнение (52).

На этом все. Если вы дочитали до конца, работа проделана зря. Конечно, у меня нет ответов на все вопросы, и если я что-то упустила - спрашивайте в комментариях, буду искать!

Ссылки

Все ссылки из статьи собраны в один файл на Гугл Диске , с комментариями и книгой про эволюцию вкуса.

Научно-популярное видео с неврологом Никитой Жуковым (создателем расстрельного списка лекарств ) про подсластители: