Международный эндокринологический журнал 2 (50) 2013

На протяжении тысячелетий человек, как и другие представители животного мира, питался естественными продуктами, содержащими сложные углеводы, которые находятся в цельных зернах злаковых, овощах, фруктах, бобовых, содержащих кроме них еще клетчатку, витамины, минеральные соли и другие полезные вещества. Однако за последние 50 лет состав пищи кардинальным образом изменился, особенно это касается состава углеводов. Проблемой является избыточное потребление очищенных, так называемых рафинированных углеводов, а проще говоря — обычного сахара. В США среднее потребление сахара в год на одного человека за последние 100 лет (с 1900 по 2006 г.) увеличилось с 2,5 до 80 кг (!!!). Избыточное потребление рафинированных сахаров требует выделения больших количеств инсулина, что усиливает аппетит и способствует чрезмерному потреблению пищи. Избыточное количество сахара в условиях современной гиподинамии не используется на энергетические нужды, а превращается в нейтральные жиры, депонируется и является одной из причин роста ожирения. Важнейшей задачей рациональной диетотерапии сахарного диабета (CД) является замена потребления рафинированных углеводов подсластителями, обладающими сладким вкусом (человек склонен к сладкой жизни), но не содержащими калорий и в значительно меньшей степени стимулирующими секрецию инсулина. Кроме того, подсластители целесообразно использовать вместо сахара в рационе лиц, склонных к ожирению, для ограничения поступления рафинированных углеводов.

Для удовлетворения стремления человека к получению приятных ощущений при исключении сахара и сахаросодержащих продуктов современная превентивная фармакология широко использует сахарозаменители и подсластители, хотя применение такого рода веществ с физиологической точки зрения не является необходимым. Все сахарозаменители по степени участия в обмене веществ и энергетической ценности принято подразделять на собственно сахарозаменители (калорийные) и подсластители (некалорийные).

По решению Международной ассоциации по подсластителям, к группе сахарозаменителей относят фруктозу, ксилит и сорбит. Они принимают участие в обмене веществ и при сгорании 1,0 г выделяют 4 ккал энергии. В группу подсластителей входят цикламат, сукралоза, неогесперидин, тауматин, глицирризин, стевиозид и лактулоза. Подсластители не принимают участия в обмене веществ, и их калорийность составляет 0 ккал.

Сахарозаменители

Фруктоза

Фруктоза в 1,7 раза слаще сахара и не имеет привкуса. В организм человека при рациональном питании поступает с натуральными ягодами, фруктами и овощами. Всасывается в 2–3 раза медленнее, чем сахар, поэтому при ее употреблении наблюдается более низкая постпрандиальная гликемия. При значительном поступлении в чистом виде фруктоза способствует повышению уровня триглицеридов и молочной кислоты. Рекомендуемая суточная норма потребления в качестве сахарозаменителя составляет 30 г. Фруктоза длительное время используется в США в качестве сахарозаменителя при производстве продуктов питания и прохладительных напитков. Однако последние исследования показали, что отсутствуют обоснования преимущественного использования фруктозы при СД в сравнении с глюкозой. В конечном итоге фруктоза превращается в глюкозу. Некоторые научные данные свидетельствуют о том, что причиной значительного роста ожирения в США в последние десятилетия является бесконтрольное употребление значительных количеств фруктозы в качестве сахарозаменителя с продуктами питания и напитками.

Суканат

Одна из самых удачных находок в мире сахарозаменителей — суканат — представляет собой обезвоженный сироп экологически чистого сахарного тростника в гранулированном виде. Суканат — это именно то, чем должен быть сахар со всеми витаминами, минералами и сильным сладким вкусом. Его используют как обычный сахар. При хранении его следует оберегать от влаги. Суканат обладает всем богатством минералов сахарного тростника.

Патока

Жидкость, которую отбрасывает центрифуга в процессе очистки сахара, еще несколько раз выпаривают и кристаллизуют, чтобы получить как можно больше сахара. Когда кристаллы сахара отделяются, все питательные вещества остаются в этой жидкости, которая за рубежом продается под названием патоки. Она содержит от 20 до 25 % воды, 50 % сахара (сахарозы и инвертного сахара), 10 % золы и некоторое количество белков, органических кислот и смол. Патока обладает сильным запахом и обычно используется только для выпечки (особенно хороша в пряниках), хотя некоторые ради здорового питания готовы есть ее прямо ложкой, так как она содержит много фитонутриентов.

Многоатомные спирты

Многоатомные спирты содержатся в некоторых растениях, а для промышленных целей их получают искусственно из восстанавливающих моносахаридов. Важной особенностью действия многоатомных спиртов является их медленное всасывание в кишечнике — в 5 раз меньшее, чем глюкозы. Медленно всасываясь, многоатомные спирты создают высокое осмотическое давление в кишечнике, обусловливая прилив и задержку жидкости, что вызывает разжижение кишечного содержимого и усиливает перистальтику, приводя к осмотическому поносу. По­этому их суточная доза не должна превышать 30 г, а для лиц пожилого возраста — 15–20 г, так как более высокие дозы оказывают послабляющий эффект. В 2002 г. Американская диабетическая ассоциация в опубликованных рекомендациях по диетотерапии констатировала, что сахарные спирты вызывают менее выраженный постпрандиальный подъем глюкозы крови, чем фруктоза, глюкоза и сахароза, а также имеют более низкую энергетическую ценность. Используя многоатомные спирты в качестве подсластителей, необходимо выполнять следующие правила:

— при использовании сорбита и ксилита следует начинать с небольших доз (10–15 г в сутки) для определения индивидуальной переносимости и порога послабляющих эффектов;

— применение многоатомных спиртов рекомендуется на фоне компенсации или субкомпенсации СД;

— при появлении диспептических явлений (вздутие живота, тошнота, изжога) или диареи доза сахарозаменителя должна быть уменьшена до 10–15 г или его нужно отменить.

Сорбит

Представляет собой шестиатомный спирт, имеющий сладкий вкус; наиболее широко используется в медицинской практике. Сорбит впервые получен из рябины (латинское название sorbos) в 1868 г. Наибольшее его количество обнаружено в ягодах рябины и терна (от 0,5 до 10 %), а также боярышнике (4,7–7,6 %), кизиле (3,6–5,1 %). По сладости сорбит уступает сахару, интенсивность сладкого вкуса составляет 0,6, а калорийность — 3,5 ккал/г. Сорбит представляет собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса, хорошо растворим в воде и спирте. У больных СД он усваивается лучше глюкозы и не требует для этого инсулина. Кроме того, сорбит обладает антикетогенным действием, что имеет практическое значение при склонности к кетоацидозу. Сорбит благоприятно влияет на деятельность желудочно­кишечного тракта, стимулирует выделение желудочного сока, обладает желчегонной активностью и показан при дискинезии гипотонического типа. Как желчегонное и послабляющее средство его следует принимать до еды или через 1–2 часа после еды по 5–10 г 2–3 раза в день. Обычно максимальная доза в сутки составляет 20–30 г. При возникновении поноса нужно уменьшить дозу сорбита или кратность приема. В результате многократного применения сорбита установлено, что у каждого человека имеется индивидуальный слабительный порог. Желчегонное и послабляющее действие сорбита выражено в меньшей степени, чем у ксилита. Положительным является свойство сорбита уменьшать потребность организма в витаминах группы В, что, возможно, связано с увеличением их синтеза в кишечнике вследствие изменения кишечной микрофлоры. Пищевой сорбит находит применение в кондитерской промышленности. Его используют вместо сахара в печенье, вафлях и других продуктах, предназначенных для больных СД. Высокая гигроскопичность сорбита, его способность удерживать воду очень ценятся в кондитерском производстве для сохранения свежести изделий. Конфеты, помадки и мармелад, к которым добавляют 5–15 % сорбита, практически не высыхают. Благодаря свойству задерживать воду сорбит является прекрасным стабилизатором влажности в продуктах питания в разных климатических условиях в течение длительного времени.

Принято считать, что применение сорбита может быть длительным, однако целесообразно делать месячные перерывы через каждые 3–4 месяца его употребления. Желательно чередовать употребление сорбита и других некалорийных сахарозаменителей.

Ксилит

Относится к пятиатомным спиртам и представляет собой белые кристаллы без запаха, которые хорошо растворимы в воде. По сладости не отличается от сахара, интенсивность его вкуса составляет 0,9–1,2. Калорийность ксилита — около 4,0 ккал/г. Он обнаружен в малине, клубнике, березовом соке и фруктах. Впервые был получен Фишером и Бертраном в 1891 г., и только в 1960 г. был налажен промышленный выпуск кристаллического ксилита. В настоящее время ксилит получают путем гидролиза из кукурузных кочерыжек, а в Финляндии — из березовой коры. Вкус ксилита приятный и не отличается от сахара. При приеме per os он всасывается более медленно, чем глюкоза: скорость его всасывания составляет 20 % скорости всасывания глюкозы. Поэтому при употреблении больших доз ксилита он длительное время задерживается в кишечнике, в результате чего удерживает большое количество жидкости, что усиливает перистальтику и вызывает понос. В ряде случаев в начале применения ксилита отмечаются диспептические явления (вздутие живота) и поносы. Если это продолжается в течение нескольких дней, необходимо уменьшить дозу ксилита. Принятый per os ксилит почти полностью всасывается в кишечнике, большая часть метаболизируется в печени, почках и других органах. Он является естественным промежуточным продуктом обмена углеводов у людей и животных, обладает низкой токсичностью и хорошей переносимостью. Ксилит не оказывает заметного влияния на уровень глюкозы крови у больных СД и здоровых лиц. Прием 40 г ксилита per os приводит к повышению глюкозы крови на 1,1 ммоль/л. Ксилит усиливает поглощение кислорода и подавляет образование ацетоуксусной кислоты печенью. Применение ксилита не ограничивается только употреблением его в качестве сахарозаменителя у больных СД, он может широко использоваться в клинике как холекинетическое средство, вызывающее интенсивное сокращение желчного пузыря без побочных явлений. Как желчегонное и послабляющее средство ксилит назначают в дозе 10–20 г на прием. Лучше всего применять его натощак, тогда эффект более выражен. Можно использовать ксилит для слепого зондирования: 10–15 г ксилита растворяют в половине стакана теплой воды, принимают per os, затем больной лежит на правом боку с грелкой в течение 1–1,5 часа.

Ксилит получил широкое применение в качестве средства для парентерального питания у больных, перенесших операции на желудочно­кишечном тракте. Он является хорошим инсулинонезависимым источником энергии, который обладает липотропным и антикетогенным действием. Ксилит применяется больными СД в чистом виде, а также в составе кондитерских изделий (вафли, конфеты, шоколад и т.д.). Пищевые продукты, содержащие ксилит, не плесневеют. Для больных СД на ксилите можно готовить варенье и джемы, которые сохраняют вкусовые качества ягод и фруктов.

Одним из недостатков, препятствующих широкому распространению ксилита, является его дороговизна (в 10 раз дороже сахара), связанная с ограниченными источниками сырья для его производства.

Подсластители

Сахарин

Является первым искусственным подсластителем, синтезированным К. Фальбергом и Ремсеном из университета Джона Хопкинса (США) в 1879 г. Сначала использовался как консервант и антисептик, затем были обнаружены его сладкие свойства и он на длительное время (до сих пор) вошел в клиническую практику в качестве сахарозаменителя в рационе больных СД и здоровых лиц. Сахарин в 300 раз слаще сахара, и в концентрации, превышающей 0,1 %, его вкус ощущается как горький. Начиная с 1884 г. в США К. Фальберг наладил производство сахарина. Для научного подтверждения безопасности сахарина американский президент Т. Рузвельт в 1907 г. создал комиссию по исследованию его влияния на питание и здоровье человека. При этом он сам возглавил совет экспертов. После изучения имеющихся данных совет признал возможным применение сахарина как пищевой добавки. Т. Рузвельт страдал СД и сам принимал сахарин, и, когда один из ученых рекомендовал ему запретить использование сахарина из­за вредного влияния на здоровье человека, он выразился следующим образом: «…любой, кто говорит, что сахарин вреден для здоровья, является идиотом».

Безопасность сахарина оценивал Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам на 11­й и 18­й сессиях в 1968 и 1974 гг. соответственно. В это время были установлены уровни безусловно допустимого суточного потребления сахарина — до 5 мг/кг массы тела и условно допустимого потребления с диетической целью — 15 мг/кг массы тела.

Сахарин представляет собой бесцветные кристаллы без запаха, хорошо растворимые в горячей и плохо растворимые в холодной воде. В продажу обычно поступает натриевая соль сахарина, которая лучше растворяется в воде. При приеме per os всасывается не полностью. Около 90 % выделяется с мочой в неизмененном виде, а 6–8 % — с калом. После приема внутрь практически не утилизируется, больше всего накапливается в мочевом пузыре, меньше — в почках, печени, легких. Сахарин в отдельности и в сочетании с другими подсластителями используют для приготовления безалкогольных напитков, мармеладов, джемов, соков.

В настоящее время чаще всего используется сочетание двух подсластителей — 4 мг сахарина и 40 мг цикламата, что позволяет уменьшать горький привкус сахарина и усиливать сладкий вкус.

Заметное увеличение потребления сахарина отмечалось в европейских странах во время Второй мировой войны в связи с недостатком сахара. Следует заметить, что постоянное применение сахарина нежелательно, при его использовании следует делать месячные перерывы. Сахарин не является жизненно необходимым подсластителем и без особого труда может быть заменен. Противопоказанием к назначению сахарина является беременность и детский возраст.

Аспартам

Является одним из широко используемых синтетических подсластителей. Он был синтезирован в 1965 г. и представляет собой метиловый эфир l­аспартил­b­фенилаланина. По степени сладости превосходит сахарозу в 200 раз и не имеет послевкусия. Как подсластитель аспартам применяется в Англии и США с 1974 г.

Его используют в качестве подсластителя при изготовлении джемов, пудингов, соков, жевательных резинок, йогуртов и мороженого. Аспартам усиливает сладкий вкус сахарозы, глюкозы, сахарина и цикламатов, снижая их дозу и подавляя неприятный привкус.

Термостабилен, теряет сладость при нагревании до 196 °С и в сильнокислых и слабощелочных средах (при добавлении лимона). Он практически не разлагается в сухих изделиях, а в газированных напитках, хранящихся в течение 8 недель при температуре 20 °C, сохраняется 85–90 % сахарозаменителя. В кишечнике человека аспартам распадается на аспарагиновую и фенилаланиновую кислоты и метанол. Безопасность аспартама как пищевой добавки признана ВОЗ, научным комитетом пищевой промышленности ЕС и соответствующими учреждениями более чем в 100 странах мира. Рекомендуемая суточная доза потребления составляет 40 мг/кг массы тела. 20 мг аспартама соответствуют одной чайной ложке сахара. Разрешается использование у детей, беременных и кормящих матерей. Противопоказан больным с фенилкетонурией.

Цикламаты

Цикламатами называют натриевую и кальциевую соли циклогексилсульфамовой кислоты. Впервые их сладкие свойства обнаружены в 1937 г. Сведом из Иллинойского университета. Практическое их использование как сахарозаменителей началось в США с 1950 г. Вначале использовали натриевую соль: натрий обладал более приятным сладким вкусом. Кальциевая соль имеет незначительный горьковато­металлический привкус, ее применяют в консервной промышленности в силу более выраженной устойчивости к нагреванию.

Натриевая соль циклогексилсульфамовой кислоты представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Она в 30–50 раз слаще сахара и обладает более приятным сладким вкусом, чем сахар. В присутствии органических кислот (например, во фруктовых соках) сила сладости по сравнению с сахаром повышается в 80 раз. Сладость раствора цикламата натрия возрастает до концентрации 1 %, а в дальнейшем не изменяется.

Цикламаты относятся к бескалорийным сахарозаменителям. Коэффициент их абсорбции невелик и составляет около 37 %. Этим, возможно, объясняется послабляющее действие, которое большинство авторов связывают с повышением осмотического давления в кишечнике. Резорбированный цикламат обнаруживается в крови, печени, почках, легких, проникает в материнское молоко и через плацентарный барьер. Большая часть принятого цикламата (60 %) выделяется в неизмененном виде кишечником, около 35–40 % — почками. Максимальное потребление цикламата, безопасное для здоровья, согласно рекомендациям Объединенного комитета экспертов ФАO/ВОЗ по пищевым добавкам, в пересчете на цикламовую кислоту составляет 11 мг/кг, а согласно рекомендациям научного комитета по пищевым продуктам Европейской комиссии — 7 мг/кг массы тела. В настоящее время употребление цикламата разрешено более чем в 50 странах мира.

Стевиозид

Стевиозид — натуральный подсластитель, получаемый из листа растения стевия, родиной которого является Америка. Местные племена использовали его для подслащивания чая и горьких лекарственных средств. Представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Он в 300 раз слаще сахара и имеет характерное послевкусие. Термостабилен и может использоваться для изготовления диетических и консервированных продуктов. Комитет по пищевым добавкам ВОЗ утвердил применение стевиоловых гликозидов в качестве пищевых добавок в дозе 2 мг/кг массы тела. Применяется ферментативно гликозилированный экстракт стевии, который производится в Малайзии под названием «гринлайт». Экстракт стевии широко используется в качестве подсластителя в Японии.

Лактулоза

Лактулоза — синтетический сахар, который состоит из остатков молекулы галактозы и фруктозы. Представляет собой белый кристаллический порошок сладкого вкуса, без запаха. Лактулоза в природе отсутствует, поэтому в организме нет ферментов, которые подвергали бы ее гидролизу. Лактулоза проходит через весь желудочно­кишечный тракт до толстого кишечника, где способствует размножению микроорганизмов, полезных для здоровья, особенно при запорах и дисбактериозе. Выпускают ее в виде сиропа под названием «Дуфалак», который используется как заменитель сахара.

Таким образом, в настоящее время существует достаточное количество безвредных современных сахарозаменителей и подсластителей, которые не влияют на показатели гликемии и могут использоваться больными CД и ожирением без всякого опасения.