Dr hab. n. med. Paweł Piątkiewicz

Lek. Agnieszka Maksymiuk-Kłos

Duża ilość szybko wchłaniających się węglowodanów połączona z brakiem aktywności fizycznej i nieprawidłową dietą opartą głównie na produktach wysoce przetworzonych prowadzi do nadmiernego przyrostu masy ciała i otyłości, która jest predyktorem takich chorób jak cukrzyca, nowotwory, choroby układu krążenia czy narządu ruchu.[4]

Rezygnując ze słodzenia napojów w trakcie diety redukcyjnej można obniżyć masę ciała o około 0,5-1 kg w ciągu miesiąca.[5] Stosując dietę, człowiek z wielkim trudem rezygnuje z preferowanej od urodzenia żywności o słodkim smaku, dlatego od ponad dwóch wieków poszukuje się nowych substancji, które miałyby charakterystyczny słodki smak sacharozy, ale z maksymalnie zredukowaną kalorycznością.[1,2]

PODZIAŁ SUBSTANCJI SŁODZĄCYCH

Obecnie wyróżniamy trzy główne grupy substancji słodzących:

1) sztuczne substancje intensywnie słodzące,

2) półsyntetyczne substancje słodzące (poliole),

3) naturalne substancje słodzące.

Tabela 1. Substancje słodzące – podział.[13]

Ciągłe poszukiwanie bezkalorycznego odpowiednika sacharozy doprowadziło do wynalezienia szerokiej gamy niskokalorycznych substancji słodzących. Substancje te wraz z obecnymi od niedawna na rynku związkami słodzącymi zawarto w tabeli nr 1.

Wartość energetyczna sacharozy wynosi 4 kcal/g, poliole (półsyntetyczne substancje słodzące) mają niższą od sacharozy wartość energetyczną < 2,4 kcal/g, zaś sztuczne słodziki są prawie całkowicie bezkaloryczne ze względu na niskie dawki, w jakich są stosowane.

Pierwszą powszechnie stosowaną niskokaloryczną substancją słodzącą była odkryta w trakcie analizy związków smoły węglowej w 1878 roku przez Constantina Fahlberga z Uniwersytetu Hopkinsa sacharyna. Fahlberg pracował bez rękawiczek i przed przerwą obiadową nie umył rąk. W trakcie spożywania posiłku zauważył, że trzymany przez niego w rękach chleb ma słodki smak.[6] Doszedł do wniosku, że spowodowały to cząsteczki badanej przez niego substancji.

Od czasu tego odkrycia liczba nowych substancji słodzących cały czas rośnie. Ze względu na drogę pozyskania dzieli się je na substancje słodzące sztuczne i pochodzenia naturalnego. Różnią się między sobą składem chemicznym, pochodzeniem, stopniem natężenia słodkiego smaku i kalorycznością.

Tabela 2. Wartości ADI dla najczęściej używanych niskokalorycznych substancji słodzących.[20]

Sztuczne substancje słodzące znalazły szerokie zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym jako dodatek do żywności i napojów oraz farmaceutycznym jako polepszacze smaku tabletek, syropów czy środków higieny jamy ustnej. Ze względu na słodki smak oraz niską bądź zerową wartość energetyczną są zalecane osobom z cukrzycą, chorobami układu krążenia i otyłością, celem zmniejszenia podaży kalorii. Stosowanie sztucznych substancji słodzących dopuszczonych do obrotu na terenie Unii Europejskiej nie stanowi ryzyka dla zdrowia, jeżeli ich spożycie nie przekracza wartości dopuszczalnego dziennego pobrania tzw. ADI (Acceptable Daily Intake).[10] Wartości ADI dla najczęściej stosowanych substancji słodzących przedstawiono w tabeli 2.

Sztuczne substancje słodzące są szczególnie zalecane osobom chorującym na cukrzycę typu 2, w celu zredukowania masy ciała. Wytyczne Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego z 2015 roku dotyczące diety u osób z cukrzycą zalecają, by:

• 40-50 proc. wartości energetycznej diety zapewniały węglowodany, głównie o niskim indeksie glikemicznym (< 50 IG),
• podstawowe ograniczenie dietetyczne dotyczyło węglowodanów prostych, których spożywanie chory powinien ograniczyć do minimum,
• substancje słodzące (słodziki) stosować w dawkach zalecanych przez producenta, nie zaleca się fruktozy jako zamiennika cukru.[7]

FAKTY I MITY

Przez ponad wiek coraz częstszego i powszechniejszego stosowania substancji słodzących narosło wiele mitów i niedopowiedzeń na ich temat. Poniżej zostały omówione najczęściej pojawiające się pytania i opinie.

MIT: Pacjenci z cukrzycą zamiast cukru mogą używać do słodzenia syropu klonowego, soków owocowych lub miodu

Substancje słodzące takie jak syrop klonowy, syrop skrobiowy czy soki owocowe zawdzięczają słodki smak zawartym w nich cukrom. Muszą być uwzględniane w diecie jako kaloryczne węglowodany. Miód pszczeli słodki smak również zawdzięcza cukrom prostym. W przeciwieństwie do sacharozy czy syropów słodzących oprócz wysokiej dawki wysokoenergetycznych cukrów, zawiera również wiele składników odżywczych i ma właściwości antybakteryjne. Jednak tak jak soki i syropy nie powinien być zalecany jako substancja słodząca dla diabetyków.

MIT: Poliole są bezpieczne w każdej dawce

Poliole, czyli półsyntetyczne substancje słodzące, określane mianem wypełniaczy (bulk sweeteners), dzięki budowie chemicznej są wolniej absorbowane przez organizm i nie wywołują gwałtownego wzrostu poziomu glukozy we krwi.[8] Nie mają również określonej dawki dziennego dopuszczalnego pobrania (ADI).[9] Nie oznacza to jednak, że mogą być stosowane w dowolnej ilości. Poliole takie jak sorbitol czy ksylitol (niewchłanialne w jelicie cienkim) poprzez efekt osmotyczny wywołują działanie laksygenne, mogą zatem powodować uczucie wzdęcia, biegunkę oraz niestrawność.[1,10,11] Jednorazowa dawka polialkoholi w ilości 25-35 g powoduje efekt przeczyszczający.[11]

MIT: Wszystkie poliole mogą powodować dolegliwości gastryczne

Erytrytol, w przeciwieństwie do innych alkoholi wielowodorotlenowych, jest wchłaniany w jelicie cienkim, nie wywołuje zatem uczucia wzdęcia czy biegunek. Naturalnie występuje w owocach takich jak melony, gruszki czy winogrona. Pozyskuje się go w procesie naturalnej fermentacji glukozy, podczas której pod wpływem drożdży Yarrowia lipolytica zostaje ona przekształcona w erytrytol.[11]

FAKT: Sztuczne substancje słodzące zapobiegają próchnicy

Półsyntetyczne substancje słodzące (poliole) nie ulegają procesowi utleniania przez bakterie próchniczne (Streptococcus mutans). Zatem ksylitol (obecny m.in. w bezcukrowych gumach do żucia) nie jest metabolizowany do kwasów niszczących szkliwo,[12,13] a więc nie sprzyja powstawaniu próchnicy.

MIT: Fruktoza – naturalny słodzik idealny dla diabetyków?

Należąca do grupy cukrów prostych i nazywana cukrem owocowym fruktoza jest o 1/3 słodsza od sacharozy,[14,15] a jej indeks glikemiczny jest znacznie niższy od indeksu glikemicznego glukozy (100) i wynosi 22.[15] Fruktoza w porównaniu z glukozą powoduje mniejszy wzrost glikemii poposiłkowej.[16] Mimo to Polskie Towarzystwo Diabetologiczne nie zaleca jej stosowania przez osoby chorujące na cukrzycę. Zgodnie z wynikami badań spożywanie nadmiernych ilości fruktozy prowadzi do zaburzeń metabolicznych takich jak hipertriglicerydemia, wzrost frakcji VLDL cholesterolu czy stłuszczenie wątroby.[10,11,15]

MIT: Stosując sztuczne substancje słodzące, zawsze uzyskamy redukcję masy ciała

Zastosowanie sztucznych substancji słodzących z niską lub zerową kalorycznością pozwala istotnie obniżyć wartość energetyczną spożywanych posiłków. Nie stanowi to jednak gwarancji utraty masy ciała. Smak słodyczy wywołany przez sztuczne zamienniki sacharozy często jest intensywniejszy niż ten wywołany przez cukier. Powoduje to przyzwyczajenie się organizmu do wyrazistego smaku przez osoby stosujące słodziki. Pacjent po zakończeniu diety redukcyjnej zwykle przyjmuje większą ilość sacharozy, by zaspokoić chęć na słodki smak,[17,18] a tym samym większą ilość kalorii.

FAKT: Napoje dietetyczne zwiększają ryzyko cukrzycy typu 2 i zespołu metabolicznego

W 2009 roku w Diabetes Care opublikowano pracę bazującą na badaniu Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA), dotyczącą związku miedzy spożyciem bezcukrowych napojów dietetycznych a ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2 i zespołu metabolicznego.[19] Nettleton i wsp. doszli do wniosku, że „spożycie bezcukrowych napojów dietetycznych co najmniej raz w dziennie wiąże się z istotnie wyższym ryzykiem wystąpienia wybranych komponentów zespołu metabolicznego i cukrzycy typu 2”.[19]

FAKT: Tylko sztuczne substancje słodzące mają zerową kaloryczność i są zalecane dla osób z cukrzycą typu 2

W ostatnim czasie coraz więcej pisze się o stewii (Stevia rebaudiana) – roślinie znanej i używanej przez paragwajskich Indian od setek lat. Liście stewii mają charakterystyczny słodki smak, za który odpowiadają obecne w nich glikozydy stewiolowe: rebaudiozyd A i stewiozyd. Stewia charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, około 200-krotnie słodszym smakiem niż sacharoza, opornością na temperaturę do 200°C oraz zerową kalorycznością.[20] Dodatkowo liście stewii stanowią źródło aminokwasów i antyoksydantów.[21] W 2008 roku FDA (Food and Drug Administration) wpisało wyciąg z liści stewii na listę substancji uznanych za bezpieczne (Generally Recognized as Safe), a w 2011 roku potwierdziło to European Food Safety Authorithy (EFSA).

MIT: Sztuczne substancje słodzące są bezpieczne w ciąży

Zgodnie z kanadyjskimi i amerykańskimi zaleceniami kobiety w ciąży i w okresie laktacyjnym nie powinny spożywać sacharyny ani kwasu cyklaminowego i jego soli. Sacharyna przechodzi przez łożysko i może kumulować się w tkankach płodu, natomiast kwas cyklaminowy podejrzewany jest o działanie proonkogenne i jest zakazany w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej.[22] Stewia nie jest rekomendowana w Polsce dla kobiet w ciąży i karmiących piersią ze względu na brak badań klinicznych.

MIT: Sztuczne substancje słodzące prowadzą do choroby nowotworowej

Od czasu wprowadzenia sztucznych substancji słodzących do przemysłu żywieniowego wielokrotnie wysuwano obawy o ich możliwy wpływ na rozwój chorób nowotworowych. Najczęstszym przykładem jest sacharyna, którą posądzano o wywoływanie raka pęcherza moczowego oraz aspartam, który miał sprzyjać rozwojowi guzów mózgu i chorób nowotworowych krwi.

Sacharyna a występowanie raka pęcherza moczowego: Sacharyna jest substancją 300-500 razy słodszą od sacharozy. Związek ten nie ulega przemianom i jest wydalany z organizmu w niezmienionej postaci.[23] Wielokrotnie postulowano, że może mieć działanie kancerogenne. W badaniach epidemiologicznych udowodniono, iż nadmierne spożycie sacharyny może powodować raka pęcherza moczowego u gryzoni[24] (szczurów płci męskiej) poprzez mechanizm, który nie występuje u ludzi.[25] Obecnie brak jest jednoznacznych dowodów na jej działanie onkogenne u ludzi.

Aspartam a występowanie guzów mózgu, białaczek i chłonniaków: Aspartam jest jedną z najczęściej używanych substancji słodzących, a jednocześnie związkiem wzbudzającym duże kontrowersje z powodu podejrzeń o działanie onkogenne. Aspartam jest dipeptydem, który w organizmie po szeregu reakcji chemicznych ulega rozkładowi do formaldehydu i kwasu mrówkowego, mających działanie toksyczne.[23,26,27]. W 2005 roku przeprowadzone przez Soffritti i wsp. badania na szczurach wykazały zależny od dawki aspartamu wzrost zapadalności na choroby nowotworowe krwi.[28] Badania te wielokrotnie negowano w kolejnych badaniach.[29-31]

Bezpieczeństwo stosowania aspartamu potwierdziły również EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności w Europie) oraz FDA (Urząd ds. Żywności i Leków w USA), które orzekły brak podstaw do kwestionowania bezpieczeństwa jego stosowania.[29,30] Eksperci stwierdzili, że spożywanie aspartamu i jego produktów metabolicznych przy obecnych poziomach spożycia jest bezpieczne dla ludzi i nie stanowi żadnego zagrożenia. Ustalono maksymalną wartość ADI, która wynosi 40 mg/kg m.c./dzień. Uznano, że aspartam nie wpływa na funkcje poznawcze i nie wywiera szkodliwego działania na mózg i układ nerwowy.[32]

Mimo oświadczenia FDA i EFSA o bezpieczeństwie aspartamu w 2014 roku van Eyk opublikował pracę, w której wykazał, iż stosowanie pięciu najpopularniejszych sztucznych substancji słodzących: aspartamu, acesulfamu K, sukralozy, sacharyny i cyklaminianu sodu może mieć wpływ na morfologię, proliferację i DNA komórek organizmu, zwłaszcza linii HT-29 (komórki jelita grubego). Udowodnił także, iż komórki zawierające większą koncentrację (> 10 mM) sztucznych substancji słodzących są słabsze i częściej dochodzi w nich do fragmentacji DNA,[33] co może powodować początek karcynogenezy. Istnieje zatem konieczność prowadzenia dalszych obserwacji i badań w tym kierunku.

Tabela 3. Korzyści, ograniczenia i potencjalne zagrożenia związane ze stosowaniem substancji słodzących.[36]

Korzyści, ograniczenia oraz potencjalne zagrożenia wynikające ze stosowania sztucznych substancji słodzących przedstawiono w tabeli nr 3.

NIEREKOMENDOWANA SACHAROZA

Stanowisko Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego oraz Polskiego Towarzystwa Badań nad Otyłością dotyczące niskokalorycznych substancji słodzących

Obecnie zarówno PTD, jak i PTBnO potwierdziły bezpieczeństwo stosowania niskokalorycznych substancji słodzących w produktach żywnościowych i rekomendowały zastąpienie nimi sacharozy przez osoby z nadwagą, otyłością oraz zaburzeniami gospodarki węglowodanowej. Jednocześnie powołując się na wyniki badań przeprowadzonych w Europie, zanegowały tezę jakoby sacharyna, aspartam czy cyklaminian zwiększały ryzyko wystąpienia niektórych nowotworów.[34]

Sztuczne substancje słodzące winne być zatem jednym z głównych zaleceń modyfikacji diety dla osób z cukrzycą i nadwagą. Przeprowadzone w kwietniu 2014 roku w Polsce przez INSE RESEARCH badania wskazują, że „ponad 41 proc. biorących w nich udział diabetyków nie kupuje i nie stosuje produktów zawierających słodziki, ponieważ uważa, że nie powinni ich spożywać ze względu na swoją chorobę”.[35] Świadczy to o ewidentnym braku edukacji pacjentów w tym zakresie i konieczności jak najczęstszego poruszania i omawiania tematu w trakcie wizyt kontrolnych w poradniach oraz w trakcie hospitalizacji. Decyzja o włączeniu sztucznych substancji słodzących do diety jest indywidualną decyzją każdego pacjenta, jednak aby została ona podjęta rozważnie i przyniosła jak najwięcej terapeutycznych korzyści, powinniśmy przedstawić wszystkie za i przeciw takiego postępowania i wyczerpująco odpowiedzieć na nurtujące pacjenta pytania.