Преглед на статия

Горчивата реалност на нехранителните подсладители: от глобална перспектива до чилийския контекст

Горчивата реалност на нехранителните подсладители: глобална перспектива, приложена към чилийския контекст

Мария Адела Мартинес-Сангвинети 3

Ана Мария Лейва 7

1 Катедра по основни науки. Медицински факултет. Католически университет на Светото зачатие, Консепсион, Чили.

2 Катедра по педиатрия и детска хирургия. Медицински факултет. Университет на границата, Темуко, Чили.

3 Институт по фармация, Факултет на науките, Austral University of Chile, Валдивия, Чили.

4 BHF Glasgow Cardiovascular Research Center, Институт по сърдечно-съдови и медицински науки, Университет в Глазгоу, Глазгоу, Великобритания.

5 Институт за здраве и благополучие, Университет в Глазгоу, Глазгоу, Великобритания.

6 Катедра по обществено здраве, CIEDE-UCSC, Медицински факултет, Universidad Católica de la Santísima Concepción, Concepción, Чили.

7 Институт по анатомия, хистология и патология, Медицински факултет, Universidad Austral de Chile, Валдивия, Чили.

8 Център за изследвания по физиология на упражненията - CIFE, кмет на Университета. Сантяго, Чили.

В момента нехранителните подсладители (NNS) се използват широко за подслаждане на храни в замяна на прости захари, с предимството да не осигуряват енергия. Въпреки факта, че като цяло те не проявяват токсични ефекти, епидемиологичните проучвания не са в състояние да покажат, че тяхната употреба допринася за подобряване на загубата на тегло, а напротив, те разкриват, че NNS може да предизвика метаболитни промени като непоносимост към глюкоза. Проучванията in vivo и in vitro показват, че много ННК активират рецепторите за сладък вкус не само върху вкусовите пъпки, но и върху рецепторите, присъстващи в тъкани като мастна тъкан и панкреатична тъкан, като пречат на нормалната им функция. Освен това консумацията на ENN е свързана с промени в състава на чревната микробиота, които водят до нискостепенен възпалителен отговор. Новите налични данни за NNS налагат да се направи оценка на все по-интензивното използване на NNS в Чили. Тъй като изостреният вкус към сладостта, който отглеждаме от детството, е мощен катализатор за използването на ENN, ние предлагаме, че навременното образование на усещането за вкус може да допринесе за подобряване на избора на храни.

Ключови думи: Нехранителни подсладители; Диабет; Нарушен глюкозен толеранс; Затлъстяване; Сладък вкус

Понастоящем нехранителните подсладители (NNS) се използват широко за подслаждане на храни вместо прости захари, тъй като те притежават предимството да не допринасят за енергийния прием. Въпреки че те не показват токсични ефекти като цяло, епидемиологичните проучвания не са в състояние да покажат ползи, когато се използват в програми за отслабване. Те обаче могат да предизвикат метаболитни промени, като непоносимост към глюкоза. Проучванията in vivo и in vitro показват, че много ННС активират рецепторите за сладък вкус не само във вкусовите пъпки, но и в рецепторите, присъстващи в мастните и панкреатичните тъкани, като пречат на нормалната им функция. В допълнение, консумацията на NNS е свързана с промяна в състава на чревната микробиота, което води до нискостепенен възпалителен отговор. Поради широкото използване на NNS в Чили е необходимо да се оценят потенциалните ефекти върху здравето от използването на NNS в чилийското население. Предлагаме, че навременното образование на усещането за вкус може да допринесе за смекчаване на предпочитанията към по-високи нива на сладък вкус, които хората развиват в детска възраст, което може да помогне за подобряване на избора на храна.

Ключови думи: Диабет; Непоносимост към глюкоза; Нехранителни подсладители; Затлъстяване; Сладък вкус

Нехранителните подсладители (NNS) се появиха през последните десетилетия като надеждна алтернатива за заместване на прости захари при подслаждане на ястията. Неговото голямо предимство е да предложи този ефект без енергийния прием (4 kcal на грам) или внезапната постпрандиална хипергликемия, предизвикана от прости захари. Чилийските санитарни разпоредби за храните са установили като ENN калиев ацесулфам, аспартам, натриев цикламат и захарин (неговите натриеви, калиеви и калциеви соли), сукралоза, неотам, алитам и стевиол гликозиди (стевия); разрешаване на употребата му само в храни за режими за контрол на теглото, безплатни, нискокалорични или нискокалорични, захари и мазнини 1 (Таблица 1).

Таблица 1 Характеристики на нехранителни подсладители (NNS), използвани в Чили.

Нехранителни подсладители Година на откриване Подслаждаща мощност IDA (FDA) mg/kg IDA (EFSA) mg/kg RSA * mg/kg
Захарин 1887 г. 300 5 петнадесет 0-5
Натриев цикламат 1937 г. 30-50 Неодобрен 7 0-7
Аспартам 1969 г. 200 петдесет 40 0-40
Сукралоза 1976 г. 600 петнадесет петнадесет 0-15
Ацесулфам К 1967 г. 200 петнадесет 9 0-15
Alitame 1980 г. 2000 г. Неодобрен 1 0-1
Неотам 1990 г. 8000-13000 0,3 две 0-2
Стевиолови гликозиди (стевия) 1931 г. 300 4 4 0-4

ADI: приемлив дневен прием; FDA: Администрация по храните и лекарствата; EFSA: Европейски орган за безопасност на храните; RSA: Санитарни разпоредби за храните, Чили.

През последните десетилетия NNS се използва широко от хранителната промишленост и населението, за да се намали енергийният прием в отговор на нашия епидемиологичен профил и наскоро поради импулса, произтичащ от новото законодателство, свързано с етикетирането на храненето у нас (закон 20.206) 2. Това генерира голямо предлагане и потребление на преработени продукти, които имат ENN 3, което води до рисков подход към приемливите дневни нива на прием (ADI), т.е. количеството в милиграми от ENN на килограм телесно тегло, което може да бъде погълнато ежедневно без значителни последици за здравето 4 (Таблица 1 показва стойностите на ADI за NNS, използвани в Чили). Въпреки че различни проучвания показват, че е трудно да се достигне ADI, 5 съществува загриженост относно възможните дългосрочни ефекти на тези подсладители.6; както и липсата на информация (или трудност) при количественото определяне на техния прием поради комбинацията от продукти, които ги съдържат 7 .

Ето защо целта на този преглед е да се изследва използването на ENN в ключови етапи от жизнения цикъл на чилийското население, от въздействието му върху епидемиологичния профил и потенциалните метаболитни промени.

В тази актуализация бяха проведени консултации с базите данни PubMed, Web of Science и Scielo, за да се получат статии на английски или испански, като се търсят ключовите думи: „Нехранителни едулкоранти“ и „Глюкозна непоносимост“. Статиите, публикувани от 2010 г. до момента, бяха прегледани, въпреки че по изключение бяха цитирани някои по-стари, тъй като те предоставят подходяща информация за развитието на прегледа. Статиите за метаанализ имат приоритет пред оригиналните проучвания, особено епидемиологичните проучвания.

Епидемиологични изследвания на ENN

Токсикологичните проучвания разкриват, че като цяло NNA не съдържат тератогенни и туморни ефекти, ако консумацията им е по-ниска от ADI 8. През 80-те години обаче за пръв път се съобщава за парадоксален ефект от наддаването на телесно тегло при потребители на аспартам 9. Впоследствие многобройни проучвания анализират връзката между консумацията на NNS с метаболитни промени, сърдечно-съдови заболявания и затлъстяване, които показват резултати, които предполагат вредни ефекти върху здравето 10, 11, 12 .

Систематичен преглед и метаанализ, които включват 7 рандомизирани интервенционни проучвания (1003 участници със средна продължителност на интервенцията от 6 месеца) и 30 проспективни проучвания (405 907 участници със средно проследяване от 10 години), съобщават, че въз основа на доказателствата, предоставени от интервенционни проучвания, няма връзка между консумацията на NNS и нивата на затлъстяване 13. Доказателствата, получени от проспективни проучвания обаче, показват, че консумацията на ENN е свързана с умерено повишаване на нивата на затлъстяване. Друг систематичен преглед установява слаба, но значима връзка между консумацията на NNS и затлъстяването при деца, без да се идентифицира връзка с обиколката на талията или процента на мастната маса 14 .

Директен ефект на NNS при in vivo и in vitro модели

Като допълващ подход към епидемиологичните проучвания, множество трудове изследват прякото въздействие на NNS върху хората и в лабораторни модели като животни или клетъчни линии 10. Благодарение на стриктния контрол на променливите, който е възможно да се постигне при този тип експериментален дизайн, лабораторни и клинични проучвания направиха възможно идентифицирането на пряка причинно-следствена връзка в различни промени, предизвикани от ENN в определени тъкани 21, 22, 23, 24, 25. Въпреки това, екстраполацията към реалната ситуация на консумация на NNS в храната трябва да бъде внимателна, тъй като при пълния индивид взаимодействието е по-сложно и може да има разлики в ефективната концентрация, постигната в тъканите 26. В този смисъл е важно да се обмисли пълната обработка, която ЕНН претърпява от момента на поглъщането до нейното елиминиране, и която включва чревна абсорбция, разпределение в тъканите, метаболизъм и екскреция 26 .

Въпреки забележимите разлики, наблюдавани при обработката на ENN в организма, те споделят способността да стимулират мощно вкусовите рецептори, разположени върху вкусовите пъпки на езика, причинявайки силно сладък вкус при ниски дози 10. На молекулярно ниво вкусовите рецептори съответстват на протеините на вкусовите рецептори (T1R) от типа G-свързан протеин. Особено за сладък вкус, рецепторът съответства на хетеродимер на T1R2 и T1R3 (T1R2/T1R3), който се активира от свързвайки се с какъвто и да е вид подсладител, той причинява освобождаването на α-густадуцин, който активира фосфолипаза С, което води до увеличаване на инозитол трифосфат, вътреклетъчен калций и деполяризация, което накрая ще позволи активирането на аферентните неврони 32. Забележително е, че вкусовите рецептори не са разположени изключително във вкусовите пъпки, а се експресират в множество екстрасензорни тъкани като кости, черва, панкреас и мастна тъкан 33, 34. Поради тази причина многобройни проучвания са изследвали възможните странични ефекти, които ENN може да окаже върху тъкани, които експресират вкусови рецептори.

Потенциални индукционни механизми на глюкозна непоносимост

нехранителните

Фигура 1 Клетъчни механизми на индукция на глюкозна непоносимост от NNS. Доказателствата в животински и клетъчни модели по същество постулират три механизма на индукция на непоносимост към глюкоза чрез промени в A: секреция на инсулин от бета-клетки на панкреаса, B: взаимодействие на чревната микробиота с чревни клетки и C: диференциация на адипоцитите. Съкращения ENN: нехранителни подсладители; T1R: вкусов рецептор тип 1; MMP2: извънклетъчна матрична металопротеиназа тип 2; iNOS: индуцируема азотна оксида синтаза, MSC: мезенхимални стволови клетки; PPARg: Рецептор, активиран от пролиферация на гама пероксизома; CEBPa: CCAAT алфа енхансер свързващ протеин; TAG: трикацилглицериди; LPS: липополизахарид.

Таблица 2 Сравнение на проучванията на ефекта на ENN върху хормоналната секреция.