Қантты алмастыратын заттар және олардың пайдасы

Кіріспе

Қантсыз тағамдық қоспа, тәтті дәм беруге арналған.

Қант алмастырғыш – қантқа ұқсас тәттілік беретін, бірақ қант негізіндегі тәттілендіргіштерге қарағанда едәуір аз тағамдық энергиясы бар, осылайша оны нөлдік калориялы (қоректік емес) немесе төмен калориялы тәттілендіргіш ететін тағамдық қоспа. Жасанды тәттілендіргіштер өсімдіктерден алынған экстракттарды өндіру немесе химиялық синтез арқылы өңдеу арқылы жасалуы мүмкін. Қант алмастырғыш өнімдері әртүрлі формада – кішкентай таблеткалар, ұнтақтар және пакеттер түрінде саудаға түседі. Көбінесе қолданылатын қант алмастырғыштарға аспартам, монах жемісінің экстракты, сахарин, сукралоза, стевия, ацесульфам калий (аце K) және цикламат жатады. Бұл тәттілендіргіштер диеталық сусындардың маңызды құрамы болып табылады, олар калория қоспай тәттілендіреді. Сонымен қатар, эритритол, ксилит және сорбит сияқты қант спирттері де қанттан алынады. Мақұлданған жасанды тәттілендіргіштердің қатерлі ісік тудыратыны дәлелденбеген. Сарапшылар мен диетологтардың пікірінше, қоректік емес тәттілендіргіштерді қанттың орнына орташа мөлшерде қолдану энергия мөлшерін азайтуға, қандағы глюкоза деңгейін және салмақты басқаруға көмектеседі.

Аллулоза

Аллюлоза – қанттар отбасынан шыққан тәттілендіргіш, химиялық құрылымы фруктозаға ұқсас. Ол инжір, клен сиропы және кейбір жемістерде табиғи түрде кездеседі. Басқа қанттармен бір отбасы болғанымен, ол организмде қант ретінде маңызды түрде метаболизмделмейді. АҚШ-тың тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) аллюлозаның қант сияқты әрекет етпейтінін мойындайды және 2019 жылдан бастап оны АҚШ-тың тамақтану этикеткаларында қанттар тізіміне енгізуді талап етпейді. Аллюлозаның тәттілігі қантқа қарағанда шамамен 70%-ға төмен, сондықтан оны кейде жоғары қарқынды тәттілендіргіштермен араластырып, қанттың орнын алмастыратын өнімдер жасау үшін қолданады.

Ацесульфам калийі

Ацесульфам калийі (Ace K) сахарозадан (жалпы қанттан) 200 есе тәтті, аспартамдай тәтті, сахаринге қарағанда шамамен үштен екісі және сукралозаға қарағанда үштен бірі тәтті. Сахарин сияқты, ол әсіресе жоғары концентрацияда сәл ащы қалқыма қалдырады. Kraft Foods компаниясы ацесульфамның ащы қалқымасын жасыру үшін натрий ферлулатын пайдалануға патент алған. Ацесульфам калийі көбінесе басқа тәттілендіргіштермен (әдетте аспартам немесе сукралоза) қоса қолданылады, бұл сахарозаға ұқсас дәм береді, мұнда әр тәттілендіргіш екіншісінің ащы қалқымасын жасырады, сонымен қатар қоспа компоненттерге қарағанда тәттірек болатын синергиялық эффект көрсетеді. Аспартамнан айырмашылығы, ацесульфам калийі қыздырғанда, тіпті орташа қышқыл немесе сілтілік жағдайда да тұрақты, сондықтан оны пісіруде немесе ұзақ сақтауға болатын өнімдерде тағамдық қоспа ретінде қолдануға болады. Газдалған сусындарда ол әрқашан аспартам немесе сукралоза сияқты басқа тәттілендіргішпен бірге қолданылады. Ол сондай-ақ протеиндік коктейльдерде және фармацевтикалық өнімдерде, әсіресе шайналатын және сұйық дәрілерде тәттілендіргіш ретінде қолданылады, онда ол белсенді ингредиенттерді дәмдірек етеді.

Аспартам

Аспартам 1965 жылы Джеймс М. Шлаттер G. D. Searle компаниясында ашқан. Ол жараға қарсы дәрі жасап жатқанда, кездейсоқ түрде қолына аспартам төгіліп кеткен. Ол саусағын тілдегенде, оның тәтті екенін байқады. Торунн Аттерас Гарин аспартамды жасанды тәттілендіргіш ретінде дамытуға жетекшілік етті. Бұл иіссіз, ақ кристалды ұнтақ, ол екі аминқышқылы – аспартик қышқылы мен фенилаланиннен алынған. Аспартам қанттан 180-200 есе тәтті, және аспартам – қатаң түрде тексерілген тағамдық қоспа. Аспартамның қауіпсіздігіне қатысты түрлі таластар болғанымен, 100-ден астам мемлекеттік реттеуші органдар, Еуропалық тамақ қауіпсіздігі агенттігі (EFSA) және Health Canada оны адамдарға қолдануға қауіпсіз деп санайды.

Цикламат

АҚШ-та Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы 1969 жылы цикламатты сатуға тыйым салды. Бұл тыйым, зертханалық сынақтарда егеуқұйрықтарға цикламат пен сахариннің 10:1 арақатысы бар қоспасын (адамдардың күніне 550 банка диеталық сусын ішуімен салыстырылатын деңгейде) бергеннен кейін, несеп қуығының қатерлі ісігін тудырғаннан кейін қабылданды. Алайда, бұл ақпарат канцерогендік әрекеттің "әлсіз" дәлелі деп есептеледі және цикламат әлемнің көптеген елдерінде, оның ішінде Канадада, Еуропалық Одақта және Ресейде қолданылып келеді.

Могрозидтер (моңк жемісі)

Могрозидтер монах жемісінен алынады және көбінесе луо хань гуо деп аталады, адамдарға қолдану үшін қауіпсіз деп танылған және бүкіл әлемдегі коммерциялық өнімдерде қолданылады. 2017 жылғы мәліметтер бойынша, Еуропалық Одақта тәттілендіргіш ретінде рұқсат етілмеген, бірақ тәттілендіру функциясын атқара алмайтын концентрацияларда дәм беруге рұқсат етілген. Бұл, АҚШ-та McNeil Nutritionals компаниясының Nectresse және Австралияда Norbu Sweetener үстелге қоятын тәттілендіргіштерінің негізі болып табылады.

Сахарин

Қорғасын қанты (қорғасынның уыттылығы белгілі болғанға дейін тәттілендіргіш ретінде қолданылған), сахарин – алғашқы жасанды тәттілендіргіш, оны 1879 жылы Ремсен мен Фальберг синтездеген. Оның тәтті дәмі кездейсоқ жағдайда ашылған. Ол толуол туындыларымен эксперимент жүргізу кезінде алынған. 1950 жылы фталь ангидридінен сахарин жасау процесі әзірленді, қазіргі уақытта сахарин осы және оны ашқан бастапқы процесс арқылы өндіріледі. Ол сахарозадан 300-500 есе тәттірек, сондықтан тіс пасталарының, диеталық тағамдардың және диеталық сусындардың дәмін жақсарту үшін жиі қолданылады. Сахариннің ащы қалдық дәмін басқа тәттілендіргіштермен араластыру арқылы азайтуға болады. 1960 жылғы зерттеуде сахариннің жоғары дозасы зертханалық егешқұйрықтарда несеп қабығының қатерлі ісігіне әкелуі мүмкін екені анықталды, бұл сахаринге деген қорқынышты күшейтті. 1977 жылы Канада жануарлар зерттеулерінің нәтижесінде сахаринге тыйым салды. АҚШ-та FDA 1977 жылы сахаринге тыйым салуды қарастырды, бірақ Конгресс араласып, мұндай тыйымға мораторий енгізді. Мораторий ескерту таңбасын қоюды және сахариннің қауіпсіздігін одан әрі зерттеуді талап етті. Кейіннен сахариннің еркек егешқұйрықтарда адамдарда кездеспейтін механизм арқылы қатерлі ісікке себеп болатыны анықталды. Сахариннің жоғары дозасы егешқұйрықтың несепінде шөкпе түзеді. Бұл шөкпе несеп қабығының ішкі қабатындағы жасушаларға зақым келтіреді (несеп қабығының уротелиялық цитотоксикалық әсері) және жасушалар жаңару кезінде ісік пайда болады (регенеративті гиперплазия). Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының бөлімшесі болып табылатын Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігінің мәлімдемесіне сәйкес, "сахарин және оның тұздары адам үшін қатерлі болуы мүмкін деген 2B топтан 3-топқа төмендетілді, жануарлар үшін қатерлілік туралы жеткілікті мәліметтер болғанына қарамастан, адамдар үшін қатерлілік деңгейін анықтау мүмкін емес, себебі ол адамдарға қатысы жоқ ДНК-ға реакция жасай алмайтын механизм арқылы қатерлілікке себеп болады, себебі несеп құрамындағы түрлер арасындағы маңызды айырмашылықтар бар". 2001 жылы АҚШ ескерту таңбасын жойды, ал FDA тыйым салу қаупі 1991 жылы алынып тасталған. Басқа көптеген елдер де сахаринге рұқсат береді, бірақ оның қолданылу мөлшерін шектейді, ал кейбір елдер толығымен тыйым салады. EPA сахарин мен оның тұздарын қауіпті құрамдастар мен коммерциялық химиялық өнімдер тізімінен алып тастады. 2010 жылғы 14 желтоқсандағы хабарламасында EPA сахарин енді адам денсаулығына қауіп төндірмейтінін мәлімдеді.

Apart from sugar of lead (used as a sweetener in ancient through medieval times before the toxicity of lead was known), saccharin was the first artificial sweetener and was originally synthesized in 1879 by Remsen and Fahlberg. Its sweet taste was discovered by accident. It had been created in an experiment with toluene derivatives. A process for the creation of saccharin from phthalic anhydride was developed in 1950, and, currently, saccharin is created by this process as well as the original process by which it was discovered. It is 300 to 500 times sweeter than sucrose and is often used to improve the taste of toothpastes, dietary foods, and dietary beverages. The bitter aftertaste of saccharin is often minimized by blending it with other sweeteners. Fear about saccharin increased when a 1960 study showed that high levels of saccharin may cause bladder cancer in laboratory rats. In 1977, Canada banned saccharin as a result of the animal research. In the United States, the FDA considered banning saccharin in 1977, but Congress stepped in and placed a moratorium on such a ban. The moratorium required a warning label and also mandated further study of saccharin safety. Subsequently, it was discovered that saccharin causes cancer in male rats by a mechanism not found in humans. At high doses, saccharin causes a precipitate to form in rat urine. This precipitate damages the cells lining the bladder (urinary bladder urothelial cytotoxicity) and a tumor forms when the cells regenerate (regenerative hyperplasia). According to the International Agency for Research on Cancer, part of the World Health Organization, "Saccharin and its salts was [sic] downgraded from Group 2B, possibly carcinogenic to humans, to Group 3, not classifiable as to carcinogenicity to humans, despite sufficient evidence of carcinogenicity to animals, because it is carcinogenic by a non DNA reactive mechanism that is not relevant to humans because of critical interspecies differences in urine composition." In 2001, the United States repealed the warning label requirement, while the threat of an FDA ban had already been lifted in 1991. Most other countries also permit saccharin, but restrict the levels of use, while other countries have outright banned it. The EPA has removed saccharin and its salts from their list of hazardous constituents and commercial chemical products. In a 14 December 2010 release, the EPA stated that saccharin is no longer considered a potential hazard to human health.

Стевиол гликозидтері (стевия)

Стевия – Stevia rebaudiana өсімдігінен алынған табиғи, калориясы жоқ тәттілендіргіш. Ол Оңтүстік Америкаға тән және тарихи түрде жапон тағамдарында қолданылып келген, бірақ қазір әлемдік деңгейде кең таралған. Cargill және Coca Cola сияқты компаниялар стевияны өндірілген тәттілендіргіш ретінде қолданудың қауіпсіздігін көрсететін жеткілікті ғылыми деректер ұсынғаннан кейін, FDA 2008 жылдың желтоқсанында Cargill компаниясының Truvia өнімі үшін, тазартылған стевия экстракттарын ребаудиозид А және эритритол қоспасы ретінде пайдалануға "қарсылығы жоқ" деген мәртебе берді. Австралияда Vitarium бренді Natvia – стевия тәттілендіргішін, қант қосылмаған балалар сүт қоспаларының ассортиментінде пайдаланады. 2019 жылдың тамызында FDA стевия жапырақтары мен шикі экстракттарына – GRAS мәртебесі жоқ – және оларды қамтитын тағамдар мен диеталық қоспаларға қатысты импорттық ескерту жариялады, себебі қауіпсіздік және улану мүмкіндігі туралы алаңдаушылықтар туды.

Өндіріс

Тамақ өнімдеріне қолдануға рұқсат етілген қант орнын алмастырушы заттардың көпшілігі жасанды түрде синтезделген қосылыстар болып табылады. Дегенмен, кейбір көлемді өсімдік тектес қант орнын алмастырушылар да белгілі, олардың ішінде сорбитол, ксилитол және лактитол бар. Бұл өнімдерді жемістер мен көкөністерден табу коммерциялық жағынан тиімді болмағандықтан, олар тиісті тотығу қантын катализдік сутегілендіру арқылы өндіріледі. Мысалы, ксилоза ксилитолға, лактоза лактитолға, ал глюкоза сорбитолға айналады.

Тіс күтімі

Көмірсулар мен қант әдетте тіс эмаліне жабысып, бактериялар олармен қоректенеді және тез көбейеді. Бактериялар қантты тісті шіретіп шығаратын қышқылдарға айналдырады. Қанттың орнын толтырушы заттар, қанттан айырмасы, тістерді тозуға ұшыратпайды, себебі олар тіс қабыршағының микрофлорасымен ашытылмайды. Тіс денсаулығына пайдалы болуы мүмкін тәттілендіргіш – ксилит, ол бактериялардың тіс бетіне жабысуын болдырмайды, осылайша тіс қабыршағының пайда болуын және соңында шіруді алдын алады. Алайда, Кохрейн шолуында ксилитолдың түрлі тіс өнімдерінде ересектер мен балалардың тіс шіруін болдырмау үшін пайдалы екенін көрсететін төмен сапалы деректер ғана табылды. GRAS туралы қорытындылар, қатаң токсикологиялық және клиникалық зерттеулерді қоса алғанда, кең көлемді ақпаратты мұқият қарауға негізделген. 2014 жылғы жүйелі шолу көрсеткендей, күніне 330 мл (АҚШ стандартты банкасының көлемінен сәл кем) жасанды тәттілендірілген сусындарды ішу 2-ші типті қант диабетіне шалдығу қаупін арттырады. 2015 жылғы көптеген клиникалық зерттеулердің мета-талдауы, қантталған сусындарды, жасанды тәттілендірілген сусындарды және жеміс шырындарын тұрақты түрде ішу диабетке шалдығу қаупін арттыратынын көрсетті, бірақ нәтижелер әртүрлі болды және дәлелдеме сапасы көбінесе төмен болды. Қосылған зерттеулердің сенімділігі өте төмен болды және денсаулыққа қатысты өмір сүру сапасы, диабет асқынулары, барлық себептерге байланысты өлім-жітім немесе әлеуметтік-экономикалық әсерлер туралы мәліметтер берілмеді.

Дене салмағы

Диетологтар мен мамандар қантты алмастыру үшін аз мөлшерде калориясыз тәттілендіргіштерді қолдану энергия мөлшерін азайтуға, қандағы глюкоза деңгейін және салмақты басқаруға көмектеседі деген қорытындыға келді. Басқа шолулар дене салмағы мен калориясыз тәттілендіргіштерді пайдалану арасындағы байланыстың нақты еместігін көрсетті. Тағы бір шолулар қанттың орнына калориясыз тәттілендіргіштерді қолдану дене салмағын азайтуға ықпал етеді деген тұжырым жасады.

Ауыр салмақтан арылу

Жасанды тәттілендіргіштерді тұтыну балалардың салмағының артуымен байланысты болғанымен, олардың семіздіктің пайда болуы мен оның механизмдеріне тікелей әсер ететініне дәлелдер аз. Кейбір алдын ала зерттеулер жасанды тәттілендіргіштерді қолданып жасалған өнімдерді тұтыну семіздік және метаболикалық синдроммен, қанығудың төмендеуімен, глюкоза метаболизмінің бұзылуымен және салмақ артумен байланысты екенін көрсетеді, көбінесе жалпы калория мөлшерінің артуынан. Дегенмен, 2021 жылға дейін семіздікке әсер ететін көптеген факторлар толыққанды зерттелмеген күйде қалып отыр.

Қатерлі ісік

Көптеген шолулар жасанды тәттілендіргіштер мен қатерлі ісік қаупі арасында ешқандай байланыс жоқ екенін көрсетті. FDA ғалымдары аспартам және тағамдағы басқа тәттілендіргіштердің қауіпсіздігіне қатысты ғылыми деректерді қарастырып, олардың әдеттегі тұтыну шарттарында жалпы халық үшін қауіпсіз екендігіне тоқталды.

Өлім-жітім

2021 жылғы мета-талдауда жасанды тәттілендірілген сусындарды көп тұтыну барлық себептерге байланысты өлім-жітімнің 12%-ға артуымен және жүрек-қан тамырлары ауруларынан (ЖҚТА) өлім-жітімнің 23%-ға артуымен байланысты болды. 2020 жылғы мета-талдау да ұқсас нәтиже көрсетті, ең көп тұтынушы топта барлық себептерге байланысты өлім-жітім 13%-ға, ал ЖҚТА өлім-жітім 25%-ға артқан. Дегенмен, екі зерттеу де қантты сусындарды сол көлемде ішкен кезде барлық себептерге байланысты өлім-жітімнің одан да көп немесе ұқсас деңгейде артатынын анықтады.

Қоректік емес тәттілендіретін заттар мен қант

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы 2022 жылғы шолуға сүйене отырып, дене салмағын реттеу үшін тағамдық құндылығы жоқ тәттілендіргіштерді пайдалануға ұсынбайды, себебі ол дене майының шамалы ғана азаюын және кардиометаболикалық тәуекелге ешқандай әсерін тигізбегенін көрсетті. Оның орнына жемістерді немесе тәттіленбеген тағамдарды таңдау ұсынылады.