Czy Polsce grozi epidemia Ćpunów?

Ostatnia aktualizacja 10 sierpnia 2022

Poniższym tematem substytutów cukru od innej strony zamykamy już “Triduum Cukrowe”, niejako wywołane przez powielanie informacji o braku cukru do jedzenia w Polsce. Od każdego z nas zależy czy poddamy się słabości częstego jego spożywania w formie stałej czy płynnej i od producentów a także handlowców, na ile uda im się przechytrzyć konsumenta, aby zwabić go do siebie atrakcyjnym opakowaniem. A może w Polsce nie muszą się wcale wysilać?

W tych teraźniejszych polskich warunkach, kiedy sytuacja plonów (efektów) ze spożywania cukru (wszystko co ma cukier w zawartości) nie wygląda jeszcze tak źle jak np: w USA czy Meksyku (poniżej Zalecenia Unicef ONZ, AI pol.l), ale nie wygląda dobrze,

należałoby dmuchać na zimne i przeciwdziałać większej niż do tej pory epidemii, tak jak to zrobiono w Hiszpanii, która właśnie przed chwilą wprowadziła dla swoich Obywateli “Rządowy Program Oszczędzania Energii” obok innych unijnych państw uzależnionych od rosyjskiego gazu (a więc do władz wielu krajów dotarło wreszcie co to znaczy “uzależnić się od czegoś”, “zostać ćpunem”).

Nim jednak wprowadziła ten program, Hiszpania zrobiła wcześniej coś bardziej pożytecznego dla Zdrowia swojego Społeczeństwa i jego przyszłości, mianowicie:

Ministerstwo Spraw Konsumenckich Hiszpanii, kierowane przez Alberto Garzóna, wprowadziło od 1 stycznia 2022, zakaz
kierowanych do dzieci reklam słodyczy, lodów i innych produktów bogatych w cukry i tłuszcze uznane przez WHO za szkodliwe.
Zakaz ten będzie dotyczył reklam żywności bogatej w kalorie skierowanych do dzieci poniżej 16 roku życia w telewizji, w mediach w ogóle oraz na portalach społecznościowych. Środek ten został zatwierdzony dekretem królewskim.
Garzón wyjaśnił, że “nieskuteczny” kodeks samoregulacji został zastąpiony “bezpośrednią działalnością regulacyjną” reklam skierowanych do dzieci. I tak w telewizji wprowadzony zostanie wzmocniony harmonogram ochrony, w którym reklamy skierowane do dzieci będą “radykalnie zakazane” (co na to Prezes polskiej TVP ABC?).
Ponadto nie będzie można reklamować tych produktów “ani przed, ani w trakcie, ani po programach skierowanych do dzieci, na kanałach skierowanych bezpośrednio do tej grupy odbiorców, na portalach społecznościowych, stronach internetowych i aplikacjach, w mediach drukowanych skierowanych do dzieci poniżej 16 roku życia lub w mediach ogólnych z sekcjami skierowanymi do tej grupy odbiorców”. Nie będzie można go również wpuszczać do kin zakwalifikowanych dla dzieci poniżej 16 roku życia.
Wśród produktów, które nie mogą być reklamowane na tych warunkach są wyroby cukiernicze zawierające czekoladę i cukier, batony energetyczne, słodkie polewy, desery, ciasta, słodkie ciasteczka, pieczywo, soki i napoje energetyczne oraz lody.
Organem odpowiedzialnym za system sankcji będzie Krajowa Komisja Rynku i Konkurencji. Według danych przedstawionych przez ministra, w Hiszpanii występuje ponad 40-procentowy wskaźnik nadwagi i otyłości u dzieci w wieku od siedmiu do dziewięciu lat “z powodu spożywania żywności o wysokiej zawartości soli, cukru i tłuszczu”, co określił jako “poważny problem zdrowia publicznego”.

Jeżeli leków na receptę (Rx) nie można reklamować, chociaż oferta Aptek (w tym Online), i wskazania lekarzy mają taką przesłankę, to jak widać w Hiszpanii zrobili coś bardziej pożytecznego i dalekowzrocznego a priori dla swoich Obywateli a i zgodnego z zaleceniami Światowej Organizacji Zdrowia. A może Hiszpanie nie chcą, aby przemysł farmaceutyczny i jego dystrybutorzy rośli w siłę, dzięki “używkom” i ich konsekwencjom od chwili poczęcia? A może klimat nie ten?

A na co w Polsce może liczyć Pacjent? Na zakaz reklamy słodyczy? NIE. W końcu nawet polityków w USA nie stać na taki gest.

A na co? Na kolejne drogie Kampanie medialne o szkodliwości “czegoś tam”, które są nic nie dającym przekazem (albo słabo dającym) dla w większości jednorodnej etnicznie społecznosci, ale bardzo zróżnicowanej “rozumowo”, jak również niezłą dotacją dla niektórych kluczowych mediów i przekupstwem polityków; a także na podniesienie wycen dla firm farmaceutycznych np: na insulinę, to z czym walczy od jakiegoś czasu rząd USA i to nie tylko z francuskim czy duńskim, ale krajowym swoim Producentem.

Tutaj możesz poczytać o jednej z takich kampanii w Polsce:

W Polsce wielki sukces z drożdżówkami w ramach EPD w dziedzinie Żywności i Żywienia 2015-2020 i co dalej?…

lub inne

Dziś kończy się Europejski Kongres Otyłości. Jego podsumowanie dla Polski – miażdżące dalej…

Ale widać polski, nie musi obawiać się krajowych producentów, szczególnie spółki z GW, ciekawej pod każdym względem od momentu jej powstania. W końcu za chwile będzie zarabiała, aby odprowadzać podatki, które będą przeznaczone na leczenie następnych pokoleń cukrzyków, otyłych, z próchnicą zębów czy amputacjami kończyn itd., głównym produktem, który wytwarza.

Widać taki bilans promocji i reklamy produktów szkodliwych z listy WHO, bardziej się opłaca Politykom (i biznesowi wokół nich, patrz m.in Ukraina przemysł cukierniczy od 1991 do dzisiaj). A zdrowotnie? liczba samobójstw z utraconych zysków od cukru nie powinna się powiększyć po jego ograniczeniu, chyba że tych politycznych, w końcu cukier i kiełbasa ratuje wybory. Wyborca objedzony cukrem jest mniej awanturujący się na ich chwilę (jeszcze trochę “trawki” i Wyborca zadowolony, nie będzie potrzebował kiełbaski ze swojską musztardą, aby głosować jak trzeba).

Idealnie byłoby, gdyby polsko-niemieckie Cukrownie zamiast na rynek krajowy, większość swojej produkcji wraz z polskimi producentami tytoniu i alkoholu – eksportowali tam, gdzie politycy uwielbiają truć i uśmiercać swoich Obywateli. Bez prawa Importu tychże.

Czasy, w których wynagradzano żołnierzy za ich służbę nie pieniędzmi czy złotem tylko papierosami i alkoholem co miało miejsce na masową skalę w czasie I wojny światowej, (o czym możesz przeczytać tutaj) i na fundamencie czego powstawały największe koncerny tytoniowe, które póżniej nie tylko w Hollywood, ale również w polskim kinie dla widza, promowały bohatera zakopconego i na głodzie nikotynowym, powinny odejść w zapomnienie (choć nie ich ofiary czynne i bierne), nawet dla tych paru złotych podatków od nich a także krzyku ich producentów rodem z Kolumbii (niech sami wypalają swoją produkcję najlepiej w izolowanych i hermetycznych pojemnikach a dzielą się swoim chlebem z innymi). Są inne formy upraw, mniej niosących śmierć a opłacalnych i opartych na dowodach naukowych i w zgodzie z Międzynarodową Społecznością.

A co wtedy z producentami syntetycznych nawozów itd., no i rolnikami? Znamy wieś, Rolnik nie tylko sam się wyżywi i władzę, ale poradzi sobie z tym problemem, jak do tej pory.

Przy malejących kadrach lekarzy i pielęgniarek, słabego standardu leczenia i wyżywienia szpitalnego (zobacz jakie miały być luksusowe usługi w szpitalach polskich tutaj), Państwu i jego władzom, powinno zależeć na eliminowaniu ryzyka występowania chorób przewlekłych tak później kosztownych dla całego społeczeństwa jak nowotwory, cukrzyca i reszta a Hiszpania w tym przypadku zrobiła śmiały i zdrowy krok do przodu dla następnych pokoleń, dla pokoleń o których tak potrafią przypominać politycy, kiedy przychodzi czas wyrzeczeń bo kasy w budżecie nie ma i wtedy słychać z ich ust – “zaciśnijmy pasa, robimy to dla przyszłych pokoleń”. Epidemie, wojny powinny być wkalkulowane w koszty rządzenia, jeśli w trakcie trwania władzy występują (w końcu to nie zwyczajni obywatele wywołują wojny a rozmiary epidemii nie są do przewidzenia nawet przez wróżbitów). Nagrodą i przywilejem dla rządzących za dobre gospodarowanie krajem są m.in. Wojskowe nowoczesne Kliniki czy inne niedostępne dla reszty społeczeństwa placówki w tym medyczne i ich Specjaliści z dużymi budżetami.

Należy pamiętać, że niewinne palenie tytoniu, na przełomie XIX / XX wieku tak eksponowane przez arystokrację (ówcześni celebryci i nośniki reklamy i luksusu), tak zachęciło resztę zbiorowości, że stało się powszechne a jego następstwa to koszty i tragedie ludzkie, które trwają do dzisiaj, a przychody i zyski dzielone są na nielicznych (czy dzisiejsza Brazylia pomimo obecności w czołówce światowej w produkcji wielu surowców żywnościowych i nie mając problemu z ich zbytem, zlikwidowała slumsy, przecież osiąga przychody na rozwój i podniesienie stopy życiowej swoich obywateli? Trzyma je dla Turystów? To gdzie one są?).

“Zakazy” nie powinny być wybiórcze jak Władzy w danym czasie pasują, aby mogła ją sprawować w spokoju dla samego sprawowania, ale również nie powinna się ich bać lub jej skutków a’ la prohibicja w USA przed II wojną światową. Mamy już inne czasy, dzisiaj większość ludzi chciałaby zamiast przez używki skracać życie, jednak je wydłużyć i żyć co najmniej jak David Rockefeller.

Po tym krótkim wstępie czas na właściwy artykuł.

Tabela 1.

Nieodżywcze Substancje Słodzące (NSS) zawierają niewiele lub nie zawierają żadnych kalorii ani składników odżywczych. W związku z rosnącą pod koniec XX wieku otyłością w krajach zachodnich, w latach 2000-2010 zużycie NSS wzrosło o 54% u dorosłych i o oszałamiające 200% u dzieci. W 2018 roku sprzedano za ponad 7 mld. USD NSS-ów (zwanych również sztucznymi słodzikami lub substytutami cukru), co według prognoz ma rosnąć 5% rok do roku, osiągając wartosć minimum ponad 10 mld. USD do 2025 roku. Jednak ostatnie doniesienia wykazały, że NSS są nieskuteczne w redukcji otyłości, co jest ich głównym celem zdrowotnym. Odkryto, że podczas gdy konsumenci NSS zgłaszali niższe spożycie kalorii w porównaniu z konsumentami nie spożywającymi NSS, konsumenci NSS mieli większą nadwagę i otyłość. Podczas gdy paradygmat kalorie “w” i kalorie “z” rządzący przyrostem/spadkiem masy ciała netto został jednoznacznie potwierdzony, jednak mechanizm powodujący nieskuteczność NSS w redukcji masy ciała jest nadal badany.

Czy spożywanie NSS powoduje zwiększony apetyt na jedzenie o zawartości kalorii (kalorie w)?

Czy metabolizm i ruch są zmniejszone (kalorie z)?

Czy efekty wynikają głównie z odpowiedzi komórek ludzkich lub mikrobiomu jelitowego?

Jak spójne są te efekty w różnych NSS, i wreszcie jak indywidualne są te efekty?

Progi bezpieczeństwa dla substancji spożywanych przez ludzi są ustalane przez organizacje krajowe lub międzynarodowe, a w niniejszym przeglądzie zwrócimy uwagę na pracę wykonaną przez trzy organizacje: Wspólny Komitet Ekspertów ds. Dodatków do Żywności (JECFA), Komitet Naukowy Unii Europejskiej do Spraw Żywności (SCF) oraz amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA).

Osiem NSS zostało zatwierdzonych przez FDA: aspartam, acesulfam potasu, ekstrakt z owoców luo han guo (mnicha), neotam, sacharyna, stewia, sukraloza i advantame. Choć grupa ta, wraz z alkoholem cukrowym, jest często klasyfikowana jako zamienniki cukru, to różnią się one stabilnością in vivo, celami, a nawet w niewielkim stopniu kalorycznością. Omówione zostaną różnice między ich strukturami, metabolizmem, wpływem na biom jelitowy, metabolizm gospodarza, otyłość, nowotwory oraz przyszłe badania na ludziach.

Biologiczne skutki stosowania sztucznych substancji słodzących

Nieodżywcze substancje słodzące (NSS) zostały zaprojektowane tak, aby naśladować słodycz cukru bez zawartości kalorii. Jednak w ciągu ostatnich 40 lat wykazano, że ich działanie biologiczne wykracza poza pożądany profil słodkości.

Sztuczne substancje słodzące różnią się pod względem struktury, okresu półtrwania in vivo, celów molekularnych, wpływu na biosferę jelitową gospodarza oraz wielkości efektu biologicznego. Produkty konsumenckie coraz częściej zawierają mieszanki NSS w celu wzmocnienia ich profilu smakowego, co sprawia, że wyniki badań ankietowych są mniej przydatne, ponieważ pytania takie jak “ile dietetycznych napojów gazowanych wypiłeś w ciągu tygodnia” mogą obejmować reakcje biologiczne z nieznanej mieszanki NSS. Konkretne atrybuty i efekty dla głównych NSS zostaną omówione poniżej.

Struktura i metabolizm sztucznych substancji słodzących

Nieodżywcze substancje słodzące (NSS) mają wyraźnie odmienny profil smakowy, ale w dużej mierze pokrywają się w skutecznym zastępowaniu odczucia cukru w żywności i napojach. Jako grupa NSS są znacznie silniejsze w stymulowaniu odczucia słodyczy w ustach niż cukier stołowy. Istnieją obawy że takie zamiecenie receptorów smakowych słodyczą przez nadmierne spożycie NSS może ograniczyć pożądanie bardziej złożonych smaków, czyniąc mniej słodkie jedzenie (np. owoce) mniej atrakcyjnym i powodując, że zdrowe, niesłodkie jedzenie (np. warzywa) staje się na nowo nieakceptowalne.

NSS różnią się w strukturze chemicznej o ponad 5-krotny wzrost masy cząsteczkowej (MW) (Tabela 1). Sacharyna jest najlżejsza i ma 183 MW, natomiast Rebaudiozyd A (glikozyd stewiolowy) ma ogromną masę 967 MW, co powoduje, że eliminacja stewii (mocz vs. kał) różni się u różnych ssaków w zależności od progów MW wydalania żółciowego. Bezpieczeństwo NSS jest wstępnie określane na podstawie badań toksykokinetycznych w różnych modelach zwierzęcych, takich jak myszy i szczury, które określają wchłanianie, dystrybucję, metabolizm i wydalanie (ADME) po spożyciu.

Model zwierzęcy z wynikami, które najbardziej odpowiadają charakterystyce ADME obserwowanych podczas spożywania przez ludzi, jest wykorzystywany do ustalenia limitów bezpieczeństwa. Stosuje się szeroki zakres stężeń NSS, tak aby wysokie dawki mogły wyjaśnić wszelkie działania niepożądane, podczas gdy niższe dawki zmniejszają te potencjalne działania niepożądane aż do osiągnięcia “poziomu bez obserwowanych działań niepożądanych” (NOA) obserwowanego szkodliwego działania” (NOAEL).
Działania niepożądane mierzone w celu określenia NOAEL mogą obejmować zmiany w rozwoju, morfologii, wzroście lub długości życia. NOAEL jest wykorzystywany do określenia dopuszczalnego dziennego spożycia (ADI), które jest zwykle ustalane na poziomie 100 razy niższym niż NOAEL. Dlatego też, chociaż ADI jest często błędnie interpretowane jako poziom, powyżej którego związek jest od razu toksyczny. W rzeczywistości jednak ADI jest poziomem ostrzegawczym, który powinien być znacznie niższy niż toksyczność, pozwalając jednocześnie na dwukrotny wzrost stężenia przed zaobserwowaniem szkodliwych skutków. Istotnym zastrzeżeniem do tego paradygmatu dla NSS jest to, że długotrwałe zmiany u ludzi w najczęściej stosowanym NSS w żywności i napojach był aspartam, następnie sacharyna, acesulfam i sukraloza (odpowiednio 18,5, 9,7, 6,8 i 3,3 tys. ton metrycznych).

W związku z gwałtownym wzrostem ilości produkowanych i spożywanych NSS, ich zanieczyszczenie w środowisku budzi niepokój. Pojawiły się ilościowe doniesienia o znalezieniu NSS w wodach powierzchniowych (np. jeziorach, rzekach, strumieniach), wodach gruntowych, wodzie wodociągowej, zrzutach do morza. Stwierdzono, że NSS zakłócają fotosyntezę, powodując zaburzenia w pobieraniu dwutlenku węgla oraz zmniejszają rozkład cukrów w organizmie człowieka. Narażenie na którykolwiek z tych środowiskowych NSS byłoby prawdopodobnie o rzędy wielkości niższe niż obecne, samodzielnie wybrane poziomy spożycia. Zbadano acesulfam-potasowy (Ace-I) jako NSS trwały dla środowiska ze względu na niską biodegradację i stwierdzono, że nie stanowi on zagrożenia dla środowiska przy bardzo niskich poziomach w wodach powierzchniowych i jeszcze niższych w wodach gruntowych.

Metabolizm głównych NSS można w dużej mierze umieścić w 3 kategoriach:

aspartam, który jest rozłożony, gdy trafia do przewodu pokarmowego,
sztuczne słodziki, które wchodzą do przewodu pokarmowego (stewia, cyklaminian, sukraloza, acesulfam potasu),
alkohole cukrowe, które mogą wnosić kalorie do diety.

Cyklaminian nie jest stosowany w USA i nie jest szeroko stosowany w Kanadzie ze względu na obawy dotyczące rakotwórczości. Advantame i neotame, jako nowe związki na rynku, również nie stanowią dużej części rynku.

Aspartam

Aspartam jest 200 razy słodszy od cukru, najbardziej wszechobecnego z NSS, i jest szybko trawiony do kwasu asparaginowego, fenyloalaniny i metanolu. Ze względu na skład aminokwasowy aspartam jest ściśle odżywczym środkiem słodzącym. Ponieważ jednak 100 g cukru może być zastąpione przez mniej niż gram aspartamu, jest to spożywane w tak niskich ilościach, że uważa się je za NSS. Fenyloalanina może gromadzić się do poziomu toksycznego u osób z rzadką wadą genetyczną, fenyloketonurią (PKU) występującą u 1 na 12 000 urodzeń , spowodowaną mutacjami i niższym poziomem w enzymie hydroksylazy fenyloalaniny (PAH). U niemowląt diagnozuje się PKU wkrótce po urodzeniu, a unikanie aspartamu jest dobrze osiągane przez pacjentów przez całe życie . U osób z PKU obserwuje się jednak zwiększony stres oksydacyjny i obecność chorób współistniejących, w tym astmy, łysienia, pokrzywki, choroby pęcherzyka żółciowego, nieżytu nosa, zaburzeń przełyku, anemii, nadwagi, choroby refluksowej przełyku GERD, egzemy, niewydolności nerek, osteoporozy, zapalenia żołądka/przełyku i kamicy nerkowej.

Metanol, który jest konwertowany do formaldehydu (znanego czynnika rakotwórczego), jest często wskazywany jako powód unikania aspartamu, ale wyższe poziomy metanolu są spożywane podczas jedzenia owoców. FDA ustaliła dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) aspartamu na poziomie 50 mg/kg/dzień i mimo wzrostu spożycia od lat 80. XX wieku, średnie i 95. percentyla spożycie w USA w 2013 roku wynosiło 4,9 i 13,3 mg/kg/dzień, co wskazuje, że poziom spożycia jest nadal 4-krotnie niższy od ADI.

Chociaż niektórzy konsumenci skarżyli się na wrażliwość na aspartam, w podwójnie ślepym badaniu nie znaleziono dowodów na wystąpienie ostrej reakcji niepożądanej. Aspartam zajmuje wyjątkową pozycję wśród NSS, ponieważ jego farmakofor struktura, która wiąże receptory słodyczy, jest zatarta przez esterazy i peptydazy wkrótce po spożyciu, kiedy dostaje się do przewodu pokarmowego (GI). Wykazano, że wiele NSS wiąże się z receptorami słodyczy poza jamą ustną, np. w przewodzie pokarmowym. Spośród wszystkich NSS konsumenci mogą być najbardziej pewni, że aspartam nie wywoła kaskad endogennych receptorów słodyczy po połknięciu ze względu na jego szybki rozkład na początku przewodu pokarmowego (Rysunek 1).

Sacharyna

Sacharyna była jednym z wiodących NSS stosowanych podczas wczesnego wzrostu konsumpcji na świecie (wraz z aspartamem), ale straciła udział w rynku w latach 80. z powodu artykułu z 1978 roku w którym sugerowano, że u szczurów po narażeniu na sacharynę dochodzi do wzrostu liczby raków w pęcherzu moczowym. Od tego czasu badania wykazały, że sacharyna nie powoduje raka układu moczowego u ludzi, a rak u myszy mógł być spowodowany dużą ilością podanego sodu (jako sacharyna sodowa). Sacharyna ma pKa równe 1,8 i jest lepiej wchłaniana u gatunków o niskim pH żołądka (np. króliki i ludzie w porównaniu z wyższym pH u szczurów). Ponieważ jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, nie dochodzi do gromadzenia się sacharyny w tkankach. U ludzi -90% jest wchłaniane i wydalane

**Rysunek 1.** Metabolizm i wydalanie nieodżywczych substancji słodzących. NSS różnią się stabilnością in vivo, dystrybucją i wydalaniem. Acesulfam-K, sacharyna, stewia wchodzą do krwiobiegu i są w większości wydalane z moczem. Sukraloza wydalana jest z kałem, ale w postaci acetylowanej może gromadzić się w tłuszczach. Czerwona ramka: Miejsce metabolizmu, w którym NSS jest degradowany. Czarna podwójna ramka: Miejsce dystrybucji lub akumulacji. Przerywana czerwona ramka: Miejsce eliminacji. Biologiczna odpowiedź na spożycie Nieodżywczych Substancji Słodzących.

w moczu, podczas gdy tylko -10% wydala się z kałem. Odkryta w 1878 roku, sacharyna zaczęła być używana coraz częściej około 1900 roku, kiedy to została początkowo użyta jako słodzik przez chorych na cukrzycę, ale w czasie wojen światowych wzrosło jej zastosowanie w żywności, ponieważ występowały niedobory cukru. Stabilność sacharyny maleje powyżej 125°C, co zmniejsza jej przydatność w gotowaniu. Sacharyna jest 300-krotnie słodsza od cukru, 1,5-krotnie słodsza od aspartamu, a nawet wśród osób spożywających ją w dużych ilościach (-2 mg/kg/dzień) poziom jej stosowania jest niższy od ADI wynoszącego 5 mg/kg/dzień. Chociaż sacharyna wymaga mniejszej dawki niż aspartam, aby uzyskać tę samą słodycz, to w wysokich stężeniach ma niepożądany metaliczny smak. Sacharyna może przekraczać barierę łożyskową u szczurów, małp i ludzi, przy czym tkanki matczyne mają wyższe stężenie w stanie stacjonarnym niż płód, chociaż stężenie w tkankach płodowych spada wolniej niż w tkankach matczynych.

Dlatego też matki nie muszą się bardzo martwić o gromadzenie sacharyny u swojego płodu, ale jeśli obniżą jej spożycie, nastąpi opóźnienie jej obniżenia u płodu.

Należy zauważyć, że podczas gdy gromadzenie się sacharyny samo w sobie może nie być problemem dla płodu, wpływ NSS na metabolizm matki może mieć efekty domina, które wydają się wpływać na płód. Konsekwentne spożywanie NSS jest związane z nietolerancją glukozy, zakłóceniami homeostazy energetycznej, a jeśli występuje w czasie ciąży, wiąże się ze zwiększonymi szansami na otyłość u dziecka po urodzeniu.

Acesulfam-K

Acesulfam potasu (Ace-K) jest nieodżywczą substancją słodzącą odkrytą w 1967 roku, kiedy to badacz przypadkowo spróbował nowego związku syntezy. Często oznaczany jako jeden z przyjemniejszych w smaku NSS (brak metalicznego smaku), Ace-K jest komercyjnie atrakcyjny ze względu na jego 200-krotnie większą słodycz niż cukier, wraz z doskonałą rozpuszczalnością i stabilnością w wodzie. Wiele organizacji (JECFA w 1983 r., SCF w 1985 r. i FDA w 1988 r.), zgodziło się, że nie było żadnych negatywnych skutków u szczurów lub psów w okresie 2 lat, gdy podawano im do 3% Ace-K. Wykorzystując masy ciała, doprowadziło to do ustalenia NOAEL( poziom niewywołujący dających się zaobserwować szkodliwych skutków) na poziomie 900 i 1500 mg/kg/dzień odpowiednio dla psów i szczurów. JECFA i FDA wykorzystały badanie na szczurach do ustalenia ADI na poziomie 15 mg/kg/dzień, natomiast SCF wykorzystał badanie na psach do ustalenia ADI na poziomie 9 mg/kg/dzień.

Ace-K nie jest metabolizowany u ludzi, ale może ulegać rozkładowi do acetoacetamidu. Badania radioznakowania wykazały obecność nienaruszonego Ace-K (i zero produktów rozpadu) w surowicy, moczu, kale i/lub żółci. U ludzi 98% dawki 30 mg Ace-K zostało wydalone z moczem w ciągu 24 godzin. U kobiet w ciąży 1,6% radioznakowanego Ace-K zostało wydalone do mleka w ciągu 24 godzin, co zmniejszyło się o rząd wielkości następnego dnia (do 0,16%). Największe stężenie Ace-K( (0,4 mg/kg) wystąpiło u ludzi 1,5 godziny po spożyciu.

Sukraloza

Ostatnio badanie na szczurach wykazało, że sukraloza (80 mg/kg/dzień przez 40 dni) przekształcała się w acetylowane formy sukralozy, które są mniej polarne, odkładają się w tkance tłuszczowej ze względu na ich lipofilność (rysunek 1). Te acetylowane związki sukralozy były wykrywane 6 dni po opuszczeniu organizmu przez niemodyfikowaną sukralozę. W pierwotnych badaniach i procesie podejmowania decyzji regulacyjnych nie wiedziano o tych metabolitach ani o ich gromadzeniu się w tkance tłuszczowej ze względu na wykorzystanie do analizy frakcji metanolowej z kału.

Sukraloza jest chlorowanym węglowodanem, którego obecność stwierdzono w ściekach z oczyszczalni ścieków i w środowisku wodnym. Wolny chlor, ozon i żelazo nie rozkładały sukralozy w wodzie, ale silny utleniacz – rodnik hydroksylowy (-OH) był w stanie rozkładać sukralozę w wodzie.

W badaniach na zwierzętach i ludziach wykazano, że sukraloza nie ma działania rakotwórczego, nawet gdy jest spożywana w dawkach o kilka rzędów wielkości większych niż normalny poziom spożycia.

Sukraloza w większości przechodzi przez przewód pokarmowy i jest eliminowana z kałem w postaci niezmienionej (85%). Pozostałe 15% sukralozy rzeczywiście rozprowadza się po organizmie, ale ponieważ nie ma aktywnego transportu, nie ma znaczących poziomów w mleku matki lub przez barierę krew-mózg do ośrodkowego układu nerwowego. 2-3% spożytej sukralozy przechodzi fazę II metabolizm (glukuronidacja) i wraz z pozostałymi 12%, które zostały pierwotnie zatrzymane, jest wydalany z moczem.

Stewia

Stewia nie jest wchłaniana, natomiast cyklaminian i sukraloza są częściowo wchłaniane, ale nadal nie są metabolizowane. Glikozydy stewiolowe i ekstrakty z owoców luo han guo są klasyfikowane przez FDA jako naturalne substancje słodzące i dlatego podlegają innym regulacjom prawnym.

Glikozydy stewiolowe to tak naprawdę grupa związków, które są metabolizowane w różny sposób i mają różne efekty biologiczne i choć zazwyczaj pochodzą z rośliny Stevia rebaudiana, mogą być również produkowane w procesie fermentacji.

Wszystkie glikozydy stewiolowe mają wspólną strukturę chemiczną rdzenia, diterpeny stewiolu (końcowy produkt metabolizmu bakterii okrężnicy). JECFA ustalił górne dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) na poziomie 2 mg/kg/dzień w oparciu o ilość stewiolu po strawieniu, która została określona jako “ekwiwalent stewiolu”. Na przykład, 3 mg rebaudiozydu A, przekształca się na zaledwie 1 mg równoważnika stewiolowego.

Glikozydy stewiolowe nie są metabolizowane w górnym odcinku przewodu pokarmowego, ale po dotarciu do jelita grubego bakterie przekształcają je w związki stewiolowe, które wędrują do wątroby i są glukuronidowane do glukuronidu stewiolu (rysunek 1). Można wykryć rosnące poziomy glukuronidu stewiolowego, które osiągają szczyt w osoczu u ludzi 8 godzin po podaniu, z okresem półtrwania wynoszącym -14 godzin. U szczurów prawie wszystkie radioznakowane glikozydy stewiolowe znajdowały się w kale, a mniej niż 2% pojawiało się w moczu. Natomiast u ludzi glukuronid stewiolowy był wydalany z moczem, a nie z kałem, co wynika z różnicy w składzie żółci w progach cząsteczkowych wydalania w porównaniu ze szczurami. Glukoza, która jest usuwana z glikozydów w okrężnicy, nie jest wchłaniana przez człowieka jako wsad kaloryczny i przyjmuje się, że jest szybko zużywana przez bakterie okrężnicy.

Alkohole cukrowe (sorbitol, ksylitol i erytrytol)

Podczas gdy alkohole cukrowe (sorbitol, ksylitol i erytrytol) są często wrzucane do jednego kosza ze wszystkimi substytutami cukru, nie są one właściwie NSS, ponieważ dostarczają kalorii użytkowych dla ludzi. Sorbitol, ksylitol i erytrytol to łańcuchy węglowe z alkoholem dołączonym do każdego węgla i różnią się strukturalnie tylko długością węgla – odpowiednio 6, 5 i 4 węgle (Tabela 1).

Sorbitol ma niską absorpcję, jest hiperosmotyczny powodując efekt przeczyszczający i jest metabolizowany do fruktozy (poprzez dehydrogenazę sorbitolu).

Ksylitol ma niską absorpcję w przewodzie pokarmowym i jest przetwarzany w szlaku fosforanu pentozy (PPP).

Erytrytol jest wchłaniany, ale nie jest metabolizowany i ma znikomą ilość kalorii w porównaniu do sorbitolu lub ksylitolu. Przeglądając polskie oferty Klubów Fitness i Siłowni a także stron aukcyjnych i sklepów, jest on bardzo popularny. W Polsce spotyka się dużą ilość Erytrolu chińskiego, gdzie odkryto oprócz tego, że jest zdrowszy od syntetycznych substytutów cukru dużej mocy to jest on także niezły do robienie biznesu. Kukurydza jest głównym surowcem do produkcji erytrytolu. Jest on również w masowych ilościach wykorzystywany jako substancja słodząca przez koncerny w tym produkujące napoje bezalkoholowe niesłodzone. Ogólnie opłacalna dla rolnika i uniwersalna do przerobu kukurydza zaczyna wypierać inne zboża na rynkach. Im większa jej podaż na rynku tym niższe ceny. Największymi jej producentami na świecie są w kolejności: USA, Chiny, Brazylia, Unia Europejska, Ukraina, Indie, Meksyk, Południowa Afryka, Rosja, Canada, Indonezja, Nigeria.

Generalnie NSS nie zwiększają poziomu glukozy we krwi z wyjątkiem ksylitolu i maltitolu, które zwiększają poziom glukozy we krwi odpowiednio o 40% i 80% jak cukier.

Ze względu, że w niniejszym artykule nie poruszamy jak są i z czego dokładnie produkowane substytuty cukru, stąd nie będziemy się i tutaj zagłębiać w materię, choć można odnotować fakt wzrostu ich cen na rynku polskim.

Wpływ na biomechanizm jelitowy

Oszacowano, że organizm ludzki posiada 10-krotnie więcej komórek symbiotycznych bakterii niż komórek ludzkich. Mikrobiom jelitowy zawiera 10’1⁴ mikroorganizmów, które odgrywają rolę w odżywianiu gospodarza, proliferacji komórek jelitowych, mineralizacji kości, metabolizmie ksenobiotycznym, regulacji układu odpornościowego i ochronie przed patogenami.

Wpływ NSS na mikrobiom jelitowy jest wyraźnie spotęgowany przez wielokrotne spożywanie NSS i może być odpowiedzialny za znaczną część negatywnego wzrostu otyłości na poziomie populacyjnym.

Wykazano, że spożywanie NSS prowadzi do nietolerancji glukozy poprzez indukcję zmian składowych i funkcjonalnych mikrobioty jelitowej. Myszy karmione sacharyną, sukralozą lub aspartamem wykazywały zwiększone stężenie glukozy we krwi podczas doustnego testu glukozy (>250 mg/d1 w ciągu 15 minut, w porównaniu do 200 mg/dl dla sacharozy lub glukozy), jak również zwiększone pole powierzchni pod dwugodzinną krzywą odpowiedzi na glukozę (AUC) po 11 tygodniach spożywania NSS. Te szkodliwe efekty zostały zniesione przez leczenie antybiotykami, ale były w pełni przenoszone na myszy bez zarodków po przeszczepieniu z kałem konfiguracji mikrobioty myszy spożywających NSS.

Sacharyna wykazywała największą nietolerancję glukozy i była przedmiotem dalszych badań. Co ciekawe, myszy karmione sacharyną nie wykazywały różnic w konsumpcji płynów i pokarmu, zużyciu tlenu, dystansie marszu czy wydatku energetycznym. Natomiast mikrobiom jelitowy myszy karmionych sacharyną uległ znacznym zmianom, przy czym ponad 40 operacyjnych jednostek taksonomicznych (OTU) znacznie zmieniło swoją liczebność. Taksony, których względna liczebność wzrosła, należały do rodzaju Bacteroides i rzędu Clostridiales, podczas gdy inni członkowie rzędu Clostridiales stanowili większość słabo reprezentowanych taksonów, wraz z Lactobacillus reuteri, z podobnymi efektami u bezzarodkowych biorców stolca od dawców spożywających sacharynę. Podobną dysbiozę i nietolerancję glukozy wywołaną przez NSS wykazano u zdrowych ludzi (na podstawie zwalidowanego kwestionariusza częstotliwości jedzenia). Dokonano przeglądu NSS i stwierdzono, że tylko sukraloza, sacharyna i stewia mają dowody na wpływ na mikrobiotę jelitową. Sukraloza może powodować dysbiozę poprzez obniżenie całkowitej liczby bifi- dobakterii, lactobacilli, Bacteriodes i Clostridiales (zarówno gatunków tlenowych, jak i beztlenowych). W badaniu z 2017 roku stwierdzono, że sukraloza może zwiększać stężenie Clostridium cluster XIVa u myszy. Stwierdzono pozytywną korelację pomiędzy spożyciem NSS a wieloma parametrami klinicznymi związanymi z syndromem metabolicznym, w tym: zwiększoną masą ciała i stosunkiem talii do bioder (miary otyłości centralnej), wyższym stężeniem glukozy we krwi na czczo, hemoglobiny glikozylowanej (HbA1C% wskazujący na stężenie glukozy w ciągu poprzednich 3 miesięcy) i testem tolerancji glukozy (GTT, miary upośledzonej tolerancji glukozy).

Przeprowadzono również niewielkie badanie z udziałem siedmiu zdrowych osób bez NSS ochotników przez 1 tydzień (5 mężczyzn i 2 kobiety, w wieku 28-36 lat), podczas którego spożywali oni maksymalne dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) komercyjnej sacharyny (5 mg/kg masy ciała, jako 120 mg x 3 razy dziennie) i byli monitorowani za pomocą ciągłych pomiarów glukozy i codziennej GTT. Nawet w krótkim 7-dniowym okresie ekspozycji większość osób (4 z 7) rozwinęła znacznie gorsze odpowiedzi glikemiczne.

Stwierdzono, że spożywanie większych ilości bezkalorycznych sztucznych substancji słodzących (NAS) powoduje wzrost stężenia hemoglobiny (HbAlC %), a także wzrost poziomu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, klasy Deltaproteobacteria i azylu Actinobacteria w mikrobiocie kałowej.

Pojawiły się przeglądy piśmiennictwa, w których stwierdzono niezgodność takich efektów z problemami metodologicznymi lub sprawozdawczymi, konkludując, że NAS-y (np. acesulfam K, aspartam, cyklaminian, neotam, sacharyna, sacharoza, glikozydy stewiolowe) nie mają dowodów na rzeczywisty niekorzystny wpływ na zdrowie człowieka. W takich przeglądach często zwraca się uwagę, że badania pokazujące zmiany w diecie niezwiązane ze spożyciem NAS mogą konfundować dane.

Warto zauważyć, że takie badania mogą być finansowane przez podmioty korporacyjne, w których występuje konflikt interesów, takie jak Calorie Control Council (założona w 1966 roku jako międzynarodowe stowarzyszenie reprezentujący przemysł żywności i napojów o niskiej i obniżonej kaloryczności).

W badaniu systematycznym z 2016 roku dotyczącym ryzyka stronniczości prześwietlono 493 prace publikujące na temat NSS i po przeanalizowaniu 31 prac, które spełniały wymagania kwalifikacyjne, stwierdzono wyjątkowo statystycznie istotną stronniczość. Przeglądy, które były sponsorowane przez przemysł sztucznych słodzików, miały o 1700% większe prawdopodobieństwo uzyskania korzystnych wyników (Ryzyko względne, Relative Risk (RR) = 17,25).

Nie tylko zgłaszane przez przemysł prace wspierające stosowanie NSS wydają się mało wiarygodne, ale we wszystkich 4 analizowanych pracach, które były finansowane przez firmy konkurujące z NSS (przemysł cukrowy i wodny), stwierdzono niekorzystne wnioski. Niepokojące jest to, że w 42% recenzji nie ujawniono konfliktu interesów finansowych autorów. Wreszcie przeglądy wykonane przez autorów mających konflikt interesów finansowych prawie zawsze miały korzystne wnioski (18/22, RR = 7,36).

Alkohole cukrowe mogą również docierać do mikrobioty jelita grubego i działać jako prebiotyki, z towarzyszącym negatywnym efektem przeczyszczającym , szczególnie u pacjentów z zespołem jelita nadwrażliwego (IBS). Ponieważ sukraloza może odkładać się w tkance tłuszczowej w wersji acelatowej (patrz część dotycząca metabolizmu), badania, w których analizowano wpływ sukralozy z okresem wypłukiwania krótszym niż tydzień, mogą wymagać rewizji.

Podczas gdy większość badań mierzyła tylko zaburzenia lub ich brak z NSS, nastąpił pewien postęp w fizjologicznych i mechanicznych efektach dysbiozy mikrobiomu jelitowego. Jednym z głównych problemów jest to, czy NSS może prowadzić do niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby (NAFLD). NAFLD oznacza nadmiar tłuszczu w wątrobie u osób, które nie piją znacznych ilości alkoholu.

Dysbioza jelitowa ma stale rosnącą liczbę znanych skutków, w tym zmieniających wchłanianie kalorii, rozwój “nieszczelnego jelita”, wzrost receptorów i transporterów kwasów żółciowych, a także niedobór choliny. Nieszczelne jelito pozwala cząsteczkom prozapalnym i endotoksynom bakteryjnym (np. LPS i etanol) dostać się do krwiobiegu, przemieszczać się przez żyłę wrotną do wątroby i zwiększać zapalenie wątroby, co prowadzi do NAFLD. Wzrost stężenia kwasów żółciowych prowadzi do insulinooporności i NAFLD. Dysbioza w jelitach zwiększa konwersję choliny do dimetyloaminy (DMA) i trimetyloaminy (TMA) , potencjalnie prowadząc do niedoboru choliny, co zmniejsza transport VLDL, który służy do mobilizacji tłuszczu z wątroby.

Wpływ na metabolizm gospodarza i otyłość

Glukoza (którą naśladują NSS) od dawna jest znana jako “czujnik składników odżywczych” in vivo, nie tylko w odniesieniu do spożywanych węglowodanów, ale ogólnie jako sygnał “stanu odżywienia”, ponieważ białko mięśniowe może zostać rozłożone w celu wytworzenia glukozy (poprzez glukoneogenezę). Wydaje się jednak, że zależna od dawki glukozy detekcja słodyczy, która odpowiada ładunkowi kalorycznemu tej glukozy, jest również ważnym wejściem dla naszego czujnika składników odżywczych in vivo.

Ostatnie dowody sugerują, że spożycie NSS zakłóca nasze normalne skojarzenie, jeśli wykryte poziomy słodyczy różnią się od spożycia kalorycznego, powodując mamy ochotę na jeszcze więcej słodyczy i przybieramy na wadze. Rzeczywiście, w badaniu San Antonio Heart Study stwierdzono, że osoby, które wypijały więcej niż 21 napojów dietetycznych tygodniowo, były dwukrotnie bardziej narażone na nadwagę lub otyłość niż osoby, które nie piły sody dietetycznej.

Dostosowanie słodkości i obciążenia kalorycznego dla maksymalnej odpowiedzi metabolicznej

W przełomowym badaniu odkryto, że aby nagroda z węglowodanów zmaksymalizowała swoją odpowiedź biologiczną, poziom słodkiego smaku musi odpowiadać ładunkowi kalorycznemu, jaki dostarczałby naturalny pokarm węglowodanowy. Poziomem obciążenia kalorycznego manipulowano za pomocą maltodekstryny, węglowodanu bez smaku, natomiast poziomem słodkości manipulowano za pomocą sukralozy NSS. Napoje z różną ilością maltodekstryny + sukralozy wykazywały nieliniową odpowiedź pomiędzy obciążeniem kalorycznym, odpowiedzią metaboliczną i siłą wzmocnienia. Gdy słodycz jest proporcjonalna do obciążenia kalorycznego większe odpowiedzi metaboliczne są obserwowane. Niskokaloryczne napoje były w stanie wytworzyć większą odpowiedź metaboliczną niż napoje o większej ilości kalorii, ale o tym samym poziomie słodyczy, a dane te zostały zintegrowane w Centralnym Układzie Nerwowym (CNS). Badania fMRI wykazały, że odpowiedź jądra półleżącego (NAcc) była również największa, gdy słodycz i obciążenie kaloryczne były zrównoważone.

Zrozumiałe jest, że ludzie ewoluowali, aby wywołać maksymalną odpowiedź metaboliczną na węglowodany, gdy obciążenie kaloryczne odpowiada słodkości, którą wywołują naturalne cukry, takie jak glukoza.

Zastosowanie NSS jest prawie zawsze używane do zastąpienia słodyczy utraconej, gdy kalorie są usuwane z przetworzonej żywności lub napojów, co jest obecnie wiadome, aby wywołać submaksymalną odpowiedź metaboliczną.

Odczuwanie składników odżywczych

Około 1% warstwy nabłonka śluzówki przewodu pokarmowego stanowią wydzielające hormony komórki enteroendokrynne (EE), które pod względem masy stanowią największą tkankę endokrynną w organizmie. Obecnie wiadomo, że metabolizm całego ciała integruje sygnały z wielu aktywnych metabolicznie tkanek (przewodu pokarmowego, trzustki, tkanki tłuszczowej, wątroby i OUN). Narządy te mogą uwalniać zarówno hormony magazynujące składniki odżywcze w stanie odżywiania poposiłkowo (np. glukagonopodobny peptyd-1 (GLP-1), żołądkowy peptyd hamujący (GIP, znany również jako: glukozozależny polipeptyd insuli- tropowy), peptyd tyrozynowy (PYY), cholecystokinina (CCK), oksyntomodulina (OXM)) lub po okresie postu (np.np. grelina, 5-hydroksytrypta- mina (5-HT, zwana też serotoniną pochodzącą z jelit, gdy jest uwalniana przez jelita)). Agoniści receptorów smaku słodkiego w przewodzie pokarmowym modyfikują wydzielanie GLP-1, PYY, greliny i GIP, co wydaje się zwiększać magazynowanie glukozy we krwi (do glikogenu lub triacylogliceroli i preferencyjne różnicowanie w adipocyty). Glukoza powoduje wydzielanie GLP-1 poprzez zależny od glukozy wychwyt Na+ przez SGLT-1 i wewnątrzkomórkowy metabolizm glukozy, zamykając kanały KATP, powodując dalszą depolaryzację i egzocytozę. Dystalna część jelita cienkiego w szczególności reguluje wychwyt glukozy poprzez uwalnianie inkretyn (GLP1, GIP). Chociaż wiele z tych hormonalnych powiązań z zespołem metabolicznym zostało wyjaśnionych, jak na przykład zwiększony poziom serotoniny pochodzącej z jelit 5-HT u chorych na cukrzycę typu II, większość wiedzy dotyczy korelacji poziomu hormonów z chorobą i efektów ubocznych (takich jak zwiększona lipogeneza), ale nie zakresu i wielkości mechanizmów molekularnych, które to powodują. Na przykład, podczas gdy o serotoninie najczęściej myśli się ze względu na jej działanie neuroprzekaźnikowe w OUN, ponad 90% całego poziomu 5-HT w organizmie jest wytwarzane w komórkach enterochromafinowych (EC) w nabłonku jelitowym. Komórki EC w świetle jelita wykrywają wiele substancji odżywczych, takich jak glukoza i fruktoza, średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe, a także różne substancje smakowe i zapachowe. Badania tego typu stymulacji komórek EC są utrudnione przez fakt, że są one również regulowane przez stymulację mechaniczną, wejścia neuronalne i endokrynne (np. stymulacja adrenergiczna oraz hamowanie GABA i somatostatyny). Zwiększona ilość pochodzącego z jelit 5-HT podczas stanu postu, wraz z glukagonem, zwiększa wątrobową glukoneogenezę i glikogenolizę, a tym samym wydalanie glukozy z wątroby, jednocześnie hamując wychwyt glukozy lub syntezę glikogenu w wątrobie. Jednocześnie 5-HT zwiększa lypolizę w białych komórkach tłuszczowych.

W warunkach postu, pochodząca z jelit 5-HT, wraz z glukagonem, wyraźnie zwiększa wątrobową produkcję glukozy, główny czynnik euglikemii na czczo, poprzez zwiększenie wątrobowej glukoneogenezy i glikogenolizy, podczas gdy hamuje wychwyt glukozy i syntezę glikogenu w wątrobie. 5-HT promuje nie tylko lipolizę, ale także zachowanie energii i przyrost masy ciała poprzez zmniejszenie termogenezy w brunatnej tkance tłuszczowej (a więc zmniejszenie wydatku energetycznego). Antagoniści i agoniści tych receptorów kalorycznych, takich jak NSS, muszą być brane pod uwagę w wydzielanie hormonów na komórkę. Jednak jako przykład, HT-5 zwiększa również gęstość lub wrażliwość na glukozę komórek EC dwunastnicy, co można zmierzyć w otyłych ludzkich komórkach EC dwunastnicy, ale mechanizmy molekularne wytwarzające tę zwiększoną gęstość nie zostały wyjaśnione.
Ponieważ adipocyty (zarówno niezróżnicowane, jak i dojrzałe) wykazują ekspresję receptorów smaku słodkiego i gorzkiego, prawdopodobna jest bezpośrednia rola NSS w różnicowaniu i funkcji adipocytów. Zarówno acesulfam-K, jak i sacharyna wiążą receptory smaku gorzkiego w wyższych stężeniach, co zwiększa złożoność drugiej ścieżki, którą stymulują w porównaniu z wieloma innymi NSS. Stwierdzono, że sukraloza promuje gromadzenie się tłuszczu i zwiększa adipogenezę, zapalenie i szlaki antyoksydacyjne. Podczas gdy u gryzoni pozbawionych podjednostek receptora smaku słodkiego stwierdzono mniejszą masę tłuszczową i mniejsze adipocyty na diecie zachodniej, co wskazuje na znaczenie sygnalizacji receptora smaku słodkiego dla prawidłowego rozwoju tkanki tłuszczowej. Jedno z badań sugerowało, że NSS nie są zależne od receptorów smaku słodkiego w celu stymulacji adipogenezy lub supresji lipolizy. W przeciwieństwie do tego, wykazano równiez, że adipogeneza była hamowana przez sukralozę i sacharynę w preadipocytach, i zasugerowali, że ekspozycja na NSS prowadzi do demontażu mikrotubul i zmiany szlaku sygnałowego PI3K-Akt. Badania na gryzoniach i in vitro nie dostarczają rozstrzygających wyników.
Wyłonił się schemat, w którym badania obserwacyjne sprawiają, że NSS-y wydają się szkodliwe, powodując zwiększenie masy ciała, natomiast badania interwencyjne stwierdzają, że NSS-y zmniejszają masę ciała. Naturalną hipotezą było to, że w badaniach obserwacyjnych osoby spożywające NSS musiały kompensować to spożywając więcej kalorii z pokarmów stałych w kolejnych posiłkach, co rzeczywiście stwierdzono w niektórych badaniach, ale w innych odnotowano zmniejszenie masy ciała w całkowitym wydatku energetycznym po spożyciu NSS. Kiedy receptory słodkości w jamie ustnej są aktywowane, nie tylko mózg odbiera słodycz, ale także Organizm przygotowuje się do trawienia kalorii poprzez reakcje fazy głowowej, w szczególności odpowiedź insulinową fazy głowowej (CPIR), która jest neuronalnym uwalnianiem insuliny przed wchłanianiem składników odżywczych. Nie tylko glukoza i sacharoza stymulują CPIR, ale sacharyna i prawdopodobnie sukraloza również aktywują CPIR. Co ważne, wszystkie te cząsteczki, które aktywują CPIR, wydają się wiązać ten sam region VFD na receptorze T1R3.

Rysunek 2. Schemat budowy receptora słodkiego smaku. VFD, CRD, TMD. Receptor słodkiego smaku należy do rodziny receptorów sprzężonych z białkami G (GPCR) klasy C, których wspólna struktura składa się z dużej domeny zewnątrzkomórkowej, zwanej Venus flytrap domain (VFD), która jest połączona z 7-helisową TMD przez domenę bogatą w cysteinę (CRD). Kanoniczny mechanizm aktywacji GPCRs klasy C następuje po wieloetapowym procesie, który wymaga komunikacji pomiędzy VFD (mieszczącymi miejsce wiązania ortosterycznego) a TMD poprzez CRD. Wysoka identyczność sekwencji wśród receptorów słodkiego smaku u ssaków sugeruje konserwowany mechanizm aktywacji na przestrzeni ewolucji, mimo że niektóre zwierzęta mięsożerne, takie jak koty, mają nieaktywny gen T1R2 i utraciły preferencje węglowodanowe.

Z kolei aspartam , stewiozyd i cyklaminian wszystkie wiążą inne miejsca na receptorze i nie wywołują odpowiedzi CPIR. Jeśli CPIR byłby głównym czynnikiem napędzającym otyłość i napędzanym przez wiązanie regionu VFD na T1R3, wtedy osoby spożywające sacharynę i sukralozę miałyby zwiększoną całkowitą masę ciała (TBW) w porównaniu z osobami spożywającymi asparaginian, stewio- bok lub cyklaminę.
Jednak nie zostało to ani udowodnione, ani obalone. Ponadto, choć CPIR może być aktywowany przez receptor słodki, ostatnie badania sugerują, że CPIR może być aktywowany przez wrażliwy na adenozynotrifosforan (ATP) kanał potasowy (kanały KATP ), który znajduje się również na komórkach smakowych zawierających T1R3.
Wielkość, z jaką połączenie rytmu okołodobowego i jedzenia kontroluje metabolizm na poziomie komórkowym jest obecnie produktywnym polem badań.
Użycie NSS podczas postu byłoby przydatne nie tylko do wyjaśnienia ścieżek zwiększonych przez NSS przy jednoczesnym usunięciu zmiennych zakłócających, ale także rzuciłoby kilka potrzebnych informacji na temat tego, do jakiego stopnia, jeśli w ogóle, NSS hamują pozytywne efekty molekularne postu. Jest obecnie dobrze udokumentowane, że przedłużony post (> = 1 dzień) zwiększa autofagię (recykling zawartości komórek), co wykazano jako działanie przeciwnowotworowe, przeciwstarzeniowe, korzystne dla snu, chroniące przed utratą mięśni i wyraźnie pomocne w redukcji wagi.
Wiele osób, które poddają się przerywanemu postowi, nadal spożywa napoje dietetyczne, ponieważ są one postrzegane jako nisko- lub zero kaloryczne.
Analizy lat życia skorygowanych o jakość (QALY) dla NSS, uwzględniające dane z wielu stanów chorobowych, byłyby przydatne w określeniu użyteczności NSS (np. pozytywny stymulator smaku vs. negatywny modulator mikrobiomu).

Główne badania dotyczące QALY znalezione w Pubmed dotyczyły tylko skuteczności Podatków od Cukru w zwiększaniu QALY.

Sirtuina 1 (SIRT1) jest deacetylazą zaangażowaną w prawidłowe modyfikacje rytmu okołodobowego, została powiązana ze zwiększeniem długowieczności i wzrasta wraz z poszczeniem.
Ostatnio NSS (aspartam i sacharyna) zostały wykorzystane do zasugerowania, że efekty metaboliczne cukrów (a nie percepcja słodyczy) wynikają z regulacji SIRT1 preferencji cukru prostego. Nie wiadomo, czy spożywanie NSS podczas postu wpływa na takie specyficzne dla kalorii szlaki, jak jakość snu, autofagia, hamowanie mTOR, oszczędzanie mięśni podczas ćwiczeń czy zwiększenie skuteczności terapii przeciwnowotworowej.

Wpływ na raka

Nieodżywcze substancje słodzące (NSS) mają za sobą burzliwą historię, w której są postrzegane jako zwiększające lub zmniejszające długość życia, przy czym jakość życia jest rzadziej mierzona. Wczesne badanie przeprowadzone przez Reubera w 1978 roku, które spotkało się z ogromnym zainteresowaniem w prasie popularnej, wydawało się wykazywać bardzo wysokie poziomy sacharyny powodujące raka pęcherza moczowego u gryzoni. Wcześniejsze i późniejsze badania nie potwierdziły tego wniosku, a dane mechanistyczne wykazały odmienny metabolizm sacharyny u gryzoni i ludzi.
Jednak w wyniku badań Reubera sacharyna była wymieniana w latach 1981-2000 jako substancja, co do której istnieje uzasadnione przypuszczenie, że jest rakotwórcza dla ludzi, w raporcie National Toxicology Program USA dotyczącym substancji rakotwórczych. Od 2000 roku pogląd na NSS coraz częściej stawał się uogólnionym uznaniem za bezpieczne (GRAS). Trwało to może przez 15 lat, aż do czasu, gdy ostatnie dane wskazujące na niepowodzenie w zmniejszaniu otyłości ponownie nasiliły pytania dotyczące ich użyteczności.

Pomimo to duże badania kohortowe nad spożyciem NSS wykazały wzrost śmiertelności z wszystkich przyczyn w zakres od 4% – 24%. Wyższa była korelacja ze zwiększonym ryzykiem ze strony chorób układu sercowo-naczyniowego (13%) i krążenia (52%).

Ostatnie dane sugerują, że NSS mogą być faktycznie korzystne w leczeniu pacjentów z nowotworami, w przeciwieństwie do wcześniejszego zwracania uwagi na kancerogenność lub obecnego zaniepokojenia otyłością u ogółu społeczeństwa. Komórki nowotworowe są dobrze znane jako głodne energii, aktywując molekularne ścieżki wzrostu, aby szybko się rozmnażać. Stwierdzono, że post może poprawić wyniki leczenia u chorych na raka. Konkretne pożywienie, które spożywa pacjent z rakiem, lub jego brak, może powodować głodzenie guza, mieć toksyczność specyficzną dla raka, aktywować przeciwnowotworową odpowiedź immunologiczną lub wzmacniać terapia oparta na lekach. Wykazano, że redukcja kalorii atakuje, stresuje i zabija komórki nowotworowe.

Diety niskokaloryczne lub ketogeniczne zwiększają liczbę komórek T CD8+ infiltrujących guz i zmniejszają ekspresję ligandów hamujących układ odpornościowy, takich jak PDL-1138. Gdyby NSS były stosowane w celu zmniejszenia ilości spożywanych kalorii u chorych na nowotwory, to nadal ważny jest rodzaj i czas spożywania pozostałych kalorii.
Modyfikacja spożycia określonych aminokwasów może być przydatna podczas leczenia pacjentów z nowotworami. Na przykład, zarówno glukoza (cukier), jak i glutamina (białko) są centralne dla wzrostu komórek (np. cykl TCA, synteza nukleotydów, komórkowa równowaga redoks, synteza lipidów). Glukoza wnosi pirogronian i acetylo-CoA do cyklu TCA, natomiast glutamina dodaje α-ketoglutaran, wytwarzając ATP i NADH, który jest wykorzystywany w fosforylacji oksydacyjnej do jeszcze większego wytwarzania ATP. Zarówno glukoza, jak i glutamina są potrzebne do różnych etapów syntezy nukleotydów, więc obniżenie spożycia obu tych substancji będzie synergistycznie hamować komórki nowotworowe bardziej niż hamowanie którejkolwiek z nich osobno. Podobnie glukoza i glutamina działają ortogonalnie w celu utrzymania równowagi potencjału redoks komórek.
Glukoza jest potrzebna do produkcji NADPH poprzez szlak pentozowofosforanowy, a glutamina w połączeniu z NADPH tworzy antyoksydant GSH. Synteza lipidów wymaga zarówno glukozy dla cytoplazmatycznego acetylo-CoA, jak i glutaminy jako źródła węgla, szczególnie w warunkach hipoksji, które są powszechne w nowotworach. Restrykcja metioniny zmniejsza metabolizm jednowęglowy i syntezę nukleotydów, co poprawia hamowanie nowotworu przez chemioterapię i promieniowanie. Katabolizm histydyny zmniejsza w komórkach poziom tetrahydrofolianu, który jest kofaktorem w syntezie nukleotydów. Metotreksat hamuje reduktazę dihydrofolianową, która generuje tetrahydrofolian, dlatego suplementacja histydyną może działać synergistycznie z metotreksatem w zabijaniu komórek nowotworowych.
Stwierdzono, że zwiększenie ilości argininy u myszy zwiększa aktywację komórek T i odpowiedź przeciwnowotworową pośredniczoną przez komórki T.

Wszystkie te przykładowe diety z glukozą i specyficznymi aminokwasami sugerują, że chory na raka na diecie wysokotłuszczowej,niskowęglowodanowej,niskobiałkowej z NSS może mieć lepsze wyniki niż na normalnej diecie. Podczas gdy NSS mogłyby zwiększyć przyczepność do takich diet, nie wiadomo obecnie, czy taka dieta byłaby lepsza niż przerywany post dla pacjentów z rakiem, a w rzeczywistości przerywany post został wykazany w analizach, aby mieć najlepszą przyczepność z powszechnych diet.
Wykazano, że NSS-y zwiększają śmiertelność, choć badania różniły się w dużej mierze wielkością tego efektu. W 2018 roku Mulle i wsp. stwierdzili, że NSS powodują więcej zgonów niż naturalny cukier. Badanie zostało przeprowadzone z 451,743 kohortą z ponad 10 krajów europejskich. Uczestnicy byli dość zdrowi i wykluczeni, jeśli mieli wcześniej istniejące warunki (rak, choroba serca, udar lub cukrzyca na linii podstawowej), ze średnią (SD) wieku 50,8 (9,8) lat. Uczestnicy byli w większości kobietami (71,1%). Uczestnicy, którzy spożywali 2 lub więcej szklanek dziennie napojów bezalkoholowych ogółem (z NSS lub napojami cukrowymi, w porównaniu z <1 szklanką miesięcznie), umierali wcześniej (współczynnik zagrożenia [HR], 1,17; 95% CI, 1,11-1,22; P < .001). Napoje bezalkoholowe słodzone cukrem miały tylko HR 1,08 (95 proc. CI, 1,01-1,16; P = .004), w porównaniu do NSS z HR wynoszącym 1,26 (95% CI, 1,16-1,35; P < .001). Podczas gdy NSS wydawały się zwiększać ryzyko zgonów uczestników z powodu chorób układu krążenia (HR, 1,52; 95% CI, 1,30-1,78; P < .001), napoje bezalkoholowe słodzone cukrem zwiększone zgony z powodu chorób układu pokarmowego (HR, 1,59; 95% CI, 1,24- 2,05; P < .001).
W niektórych badaniach stwierdzono, że aspartam jest rakotwórczy w dużych badaniach na zwierzętach z udziałem szczurów i myszy (wiele zwierząt na płeć i grupę narażenia, liczne badane dawki, obserwacja trwająca do śmierci).
W 2012 roku prospektywne badanie epidemiologiczne wykazało, że soda dietetyczna z aspartamem zwiększa ryzyko wystąpienia chłoniaka nieziarniczego i szpiczaka mnogiego u mężczyzn.
Niektórzy teoretyzowali, że zwiększone spożycie aspartamu może być związane ze wzrostem liczby guzów mózgu, ale późniejsze badanie obejmujące prawie pół miliona osób w wieku od 50 do 71 lat wykazało brak związku między aspartamem a rakiem układu krwiotwórczego lub mózgu. Natomiast metaanaliza 22 badań wykazała, że aspartam nie powodował raka przy analizie niskich, średnich i wysokich dawek u gryzoni, jednak warto zauważyć, że iloraz szans miał wyjątkowo duży zakres od 0,115 do 3,500. Podczas gdy w badaniach kontrolnych stwierdzono zwiększone ryzyko zachorowania na raka, np. ryzyko względne (RR) 1,3 dla raka pęcherza moczowego w wyniku dużego spożycia słodzików, w tym samym badaniu stwierdzono, że duże spożycie kawy (50 filiżanek/tydzień) miało RR 1,4 dla raka pęcherza moczowego. Chociaż rak może prowadzić do śmierci, a zatem ma duże negatywne skutki dla obliczeń liczby lat życia (QALY), dane nie sugerują, że NSS zwiększa ryzyko raka w takim stopniu jak inne choroby, takie jak choroby układu krążenia i zespoły metaboliczne.

Podczas gdy stale rosnąca lista NSS wciąż ma wiele pytań bez odpowiedzi dotyczących ich biologicznego działania u ludzi, wiedza, którą zdobywamy o każdym NSS również się powiększa. Obecnie wiadomo, że sukraloza ulega acylacji i gromadzi się w tkance tłuszczowej. Przyszłe badania z sukralozą mogą wymagać długich okresów wypłukiwania, a konsumenci mogą spodziewać się opóźnienia zmian biologicznych, jeśli usuną sukralozę ze swojej diety. Aspartam zajmuje preferencyjne miejsce wśród głównych NSS, ponieważ jest szybko rozkładany po spożyciu, więc mniej prawdopodobnie część szkodliwych efektów jest wywoływana przez wiązanie receptorów słodyczy poza jamą ustną. Wiele NSS zmienia biome jelitową, przy czym sukraloza i sacharyna wydają się być szczególnie szkodliwe. W przeciwieństwie do aspartamu, sacharyna jest bardzo stabilna in vivo i wiąże się z receptorami słodyczy w przewodzie pokarmowym. Z drugiej strony, sukraloza ulega acetylacji i gromadzi się w tkance tłuszczowej, przez co potencjalnie może wywoływać skutki uboczne przez wiele dni dłużej niż inne NSS. Zmieniony biome jelitową zmniejsza sytość, powodując spożycie większej ilości kalorii później. Otyłość u myszy została złagodzona poprzez przeszczep kału, który przywraca biome jelitową.

Przyszłe podwójnie ślepe badania na ludziach, które przyniosłyby korzyści w tej dziedzinie, testować by musiały poszczególne NSS w celu określenia przyczynowego wpływu konsumpcji NSS na:

Jakość i ilość snu (w przypadku spożywania w pobliżu snu)

Spoczynkowa przemiana materii (RMR) podczas postu

Wydatek energetyczny (EI) podczas postu

Autofagia podczas postu

Podczas gdy stosowanie NSS jako głównego celu (zmniejszenie otyłości) wydaje się subtelne, wiele współdziałających ścieżek zaangażowanych w wywołanie tej zmiany sprawia, że przyczyna i skutek są skomplikowane do rozdzielenia (np. zmiana biomu jelitowego, nieszczelne jelito, NAFLD, zwiększony apetyt, zmniejszony RMR).

Źródła: who.int, więcej

Pokaż wszystko