Аллюлоза - новый любимый сахарозаменитель Обзоры

Что такое аллюлоза?

Аллюлоза или D-псикоза (D-рибо-2-гексулоза) - это новый сахарозаменитель, который фактически является сахаром. Она представляет собой моносахарид с молекулярной формулой C6H12O6 и является эпимером D-фруктозы. Благодаря своей структуре и физическим свойствам аллюлозу крайне удобно использовать при готовке - это является ее главным преимуществом в сравнении с сахароспиртами и интенсивными подсластителями (стевиозидом, сукралозой, цикламатом и др.). Аллюлоза встречается в природе и в небольших количествах присутствует в пшенице, фруктах (например, изюм, сушеный инжир) и во многих других продуктах (например, патоке, кленовом сиропе и коричневом сахаре). По химическому составу считается углеводом, но ее нельзя отнести к классическому сахару или другим традиционным углеводам, т.к. она не влияет на уровень инсулина и сахара в крови, имеет низкую калорийность. Сладость аллюлозы составляет примерно 70% от сладости столового сахара.¹

Аллюлоза имеет схожие с сахаром физические характеристики, поэтому подходит для изготовления выпечки, кондитерских изделий, йогурта, мороженого, напитков и т.д.. Она также может быть скомбинирована с другими подсластителями.


Химические структуры ( а ) D-аллюлозы, ( b ) D-фруктозы

История

Впервые аллюлоза была обнаружена в 1940-х годах. Первый метод массового производства аллюлозы был разработан, когда Кен Идзумори из Университета Кагава в Японии обнаружил ключевой фермент D -тагатозо-3-эпимеразу для преобразования фруктозы в аллюлозу в 1994 году. Этот метод производства имеет высокий выход, но страдает очень высокой стоимостью производства.

В настоящее время многие производители активно вводят ее на рынок, т.к. недавно был открыт сравнительно простой метод ее получения. Аллюлозу можно синтезировать из фруктозы, полученной из сахарного тростника или кукурузы, путем ферментативной эпимеризации. Толчком для поиска новых методов производства аллюлозы послужила стремительно ухудшающаяся ситуация с распространением ожирения, диабета и сопутствующих им заболеваний. Здравоохранение связывает это с все более широким распространением продуктов, содержащих избыточное количество простых углеводов с высоким гликемическим индексом. Поскольку аллюлоза фактически является сахаром и проявляет схожие с ним свойства, отказ от сахаров в ее пользу должен стать проще, чем в случае с обычными сахарозаменителями и подсластителями.

Метаболизм аллюлозы

Аллюлоза обладает низкой калорийностью - от 0,2 до 0,39 на 1 грамм, в зависимости от того в каком объеме применяется.² На упаковках производители указывают максимальное значение - 0,4 ккал.  Большая часть аллюлозы выводится в неизмененном виде с мочой, остальная часть транспортируется в толстую кишку, откуда практически полностью выводится в неизменном виде, поэтому при потреблении в больших количествах может вызывать проблемы с ЖКТ. Не требует выброса инсулина для своего усвоения. 

Исследование при помощи непрямой калориметрии на здоровых взрослых показало, что аллюлоза, абсорбированная в тонком кишечнике, не метаболизируется в энергию, поскольку ни расход энергии углеводов, ни дыхательный коэффициент не увеличиваются за три часа после приема внутрь до 0,35 г / кг веса тела.  Энергетический выход от 0,9 до 1,6 кДж / г (0,2-0,4 ккал / г) был из-за низкой ферментации в толстой кишке.²

Влияние аллюлозы на уровень сахара в крови

Аллюлоза не влияет на повышение уровня глюкозы в крови и снижает гликемический индекс других углеводов при их совместном приеме у здоровых и больных диабетом людей.

Было проведено простое слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование, которое показало, что у здоровых людей аллюлоза подавляла рост сахара в крови и концентрацию инсулина при одновременном приеме с мальтодекстрином. Для проведения исследования было набрано 20 человек в возрасте от 20 до 39 лет, 11 мужчин и 9 женщин. Испытуемые принимали один из пяти тестовых напитков (7,5 г только аллюлозы, 75 г только мальтодекстрина, 75 г мальтодекстрина + 2,5, 5 или 7,5 г аллюлозы). Кровь забирали перед приемом и через 30, 60, 90 и 120 мин после приема. Интервалы приема составили не менее 1 недели. Нагрузочный тест с 75 г мальтодекстрина показал значительное подавление повышения уровня глюкозы в крови и концентрации инсулина при совместном приеме с 5 или более граммами аллюлозы. Введение 7,5 г аллюлозы не повлияло на уровень сахара в крови или концентрацию инсулина. D-псикоза считается эффективной для подавления повышения сахара в крови у людей после еды.³

Другое клиническое исследование было проведено с целью сравнения уровня глюкозы в крови натощак и через 30, 60, 90 и 120 минут после приема еды, включавшего 5 г аллюлозы, у здоровых людей и людей с преддиабетом. Несколько человек получали 5 г аллюлозы в чае со стандартным приемом пищи на завтрак. В результате было установлено, что аллюлоза значительно снижает гликемический ответ ((постпрандиальный (после еды) уровень сахара в крови), главным образом, у людей с преддиабетом. Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование в параллельных группах на 17 здоровых людях, которые принимали по 5 г аллюлозы с едой три раза в день в течение 12 недель подряд, не выявило никаких отрицательных эффектов или клинических проблем, вызванных постоянным приемом.⁴

Исследование на 10 взрослых людях, проведенное Tate & Lyle, производителем аллюлозы. 10 здоровых людей получали по 25 г аллюлозы и 25 г глюкозы по перекрестной схеме после 12–14-часового голодания. Результаты показали, что, у людей принимавших аллюлозу, уровень сахара в крови не повышался выше исходного уровня.⁵

Было проведено двойное слепое, множественное перекрестное, рандомизированное, контролируемое исследование с участием 24 человек с установленным диагнозом диабет 2 типа. Каждому участнику случайным образом были назначены 6 вариантов растворов, которые принимались участниками с перерывами между приемами в 1 неделю. Растворы состояли из 0 г фруктозы или аллюлозы (контроль), 5 г или 10 г аллюлозы, добавленные к 75 г раствору глюкозы. В соответствии со стандартным протоколом теста на толерантность к глюкозе исследователи брали образцы крови натощак, во время и через 30, 60, 90 и 120 минут после приема раствора. Главным критерием оценки был рост уровня глюкозы в крови. Аллюлоза, снижала сахар в крови на 8%. Фруктоза не оказала никакого эффекта на снижение сахара в крови.⁶

Влияние на сжигание жира и массу тела

D-аллюлоза усиливает постпрандиальное (после еды) окисление жира у здоровых людей, что указывает на то, что это может быть новый подсластитель для контроля и поддержания здоровой массы тела, вероятно, за счет усиления энергетического метаболизма.

Существуют исследования доказывающие, что аллюлоза снижает массу тела и массу жировой ткани у животных. Ожидается, что аллюлоза станет перспективным сахарозаменителем для профилактики ожирения у людей. Целью данного исследования было изучение влияния однократного приема аллюлозы на энергетический метаболизм у здоровых людей.

Было проведено рандомизированное слепое простое перекрестное исследование с недельным перерывом между процедурами (приемом напитков). Обследованы 13 здоровых мужчин и женщин (средний возраст 35,7 ± 2,1 года, индекс массы тела 20,9 ± 0,7 кг / м 2 ). Натощак, без сахара в качестве контроля участники принимали 5 г аллюлозы или 10 мг аспартама. Через 30 минут участники получали стандартизированный прием пищи. Метаболизм определялся на основе выдыхаемого воздуха. Помимо этого у участников во время эксперимента анализировали уровень сахара в крови. 

В группе, получавшей d-аллюлозу, кривая окисления жира была значительно выше, чем в контрольной группе (10,5 ± 0,4 против 9,6 ± 0,3 кДж), тогда как окисление углеводов было значительно ниже (8,1 ± 0,5 против 9,2 ± 0,5 кДж). Кроме того, уровни глюкозы в плазме были значительно ниже, а уровни свободных жирных кислот были значительно выше в группе получающих d-аллюлозу. Никакие другие параметры, такие как инсулин, общий холестерин или триацилглицерин, не изменялись.

Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование показало, что аллюлоза снижает массу тела и массу жировой ткани в исследованиях на людях.

В Корее с марта по август 2016 года провели исследование с участием 121 человека (от 20–40 лет, индекс массы тела ≥ 23 кг / м 2 ). Все участники были случайным образом распределены на группы в соотношении 1: 1: 1. 2 раза в день участники пили напиток, который зависел от их группы: содержащие сукралозу (0,012 г × 2 раза / сут) для плацебо-контроля; аллюлозу (низкое содержание, - 4 г × 2 раза в день); аллюлозу (с высоким содержанием, - 7 г × 2 раза в день). Участники придерживались своего обычного режима приема пищи и физической активности. Напитки пили после еды. Основными маркерами были масса тела и процентное содержание жира в организме. Также контролировались окружность талии, окружность бедер, артериальное давление, уровень глюкозы в крови натощак, гликированный гемоглобин, инсулин, индекс HOMA-IR, грелин и липидный спектр определялись на исходном уровне и через 12 недель. Индекс массы тела (ИМТ), рост, вес и состав тела измеряли с помощью анализатора состава тела X-Scan Plus II. 

Добавление d -аллюлозы уменьшало процентное содержание жира (BFP) и, как следствие, массу тела по сравнению с группой плацебо (получавшие сукралозу). Более того, добавление высоких доз d -аллюлозы значительно снизило процентное содержание жира (BFP) и массу тела, а также ИМТ. Сравнение маркеров, связанных с составом тела, до и после показало, что масса тела, ИМТ, BFP снизились после приема d -аллюлозы. Также была проведена компьютерная томография до и после, которая показала значительное снижение % подкожного жира. % висцерального жира также значительно снизился, но только при использовании высоких доз аллюлозы.

Существенных различий по артериальному давлению и холестериновому профилю в сравнении с исходным уровнем не наблюдалось. Статистически значимого влияния на уровень глюкозы в крови натощак, HbA1c (гликированный гемоглобин),  инсулина, HOMA-IR, грелина также не было замечено. В любом случае по аллюлозе показатели были незначительно лучше.

В заключении, аллюлоза способна уменьшать жировую массу тела у людей с избыточным весом или ожирением. Кроме того, данное исследование показывает, что продемонстрированные эффекты, вероятно, зависят от дозы аллюлозы. В настоящее время продолжают проводиться исследования.

Кариесогенный потенциал аллюлозы

Аллюлоза не повышает риск возникновения кариеса, эрозии твердых тканей зубов и роста штамма Streptococcus mutans.

Речь идет об определении кислотности слюны.

Идеальный уровень кислотности (pH) для ротовой полости — около 7 (слабощелочная среда). Критический уровень рН около 5,5, так как ниже этого порога начинается деминерализация эмали зубов (вымывание минералов из эмали), возрастает риск развития кариеса. При pH=5 создается благоприятная ситуация для роста грибков, вызывающих молочницу. Умеренные показатели кислотности слюны являются гарантией крепкой эмали, низкого риска развития кариеса, отсутствия воспаления десен. Повышенная кислотность слюны негативно влияет на металлические конструкции во рту (импланты, коронки и др.), снижает срок их службы, вызывает неприятный привкус во рту.

- pH ротовой полости после аллюлозы и сахарозы.

3 испытуемых полоскали  ротовую полость 15 мл 10% раствора аллюлозы в течение 2 минут, затем через 30 минут полоскали 15 мл 10% раствора сахарозы в течение 2 минут. Во время и в течение 30 мин после ополаскивания измерялось pH, который у всех испытуемых не повышался и не опускался ниже 5,7 во время или после 30-минутного полоскания аллюлозой. Во время полоскания 10% раствором сахарозы (положительный контроль) pH упал ниже 5,7, т.е. повысилась кислотность в ротовой полости до 5 после полоскания.⁷

- pH ротовой полости после аллюлозы, сахарозы и воды.

В 5-дневном рандомизированном двойном слепом перекрестном исследовании для семи человек была случайным образом назначена последовательность полосканий. Тестовые растворы содержали 4,7% аллюлозы, 4,7% сахарозы и воду(контроль). Среднее минимальное значение pH после полоскания составляло 6,43 ± 0,12 для аллюлозы, что было статистически значимо выше, чем 5,42 ± 0,11 для сахарозы, и не статистически значимо для воды. То есть сдвиг в сторону кислой среды после аллюлозы меньше, чем после сахарозы.⁸

PH питательной среды и рост бактерий штамма Streptococcus mutans. Streptococcus mutans обычно обнаруживаемая в ротовой полости человека, вносит существенный вклад в возникновение кариеса, играет главную роль в разрушении зубов, переводя сахарозу в молочную кислоту. Кислая среда, создаваемая во рту этим процессом является причиной того, что высоко минерализованная зубная эмаль испещряется и становится уязвимой для разрушения.

В исследовании in vitro в ротовой полости штамма Streptococcus mutans использовали раствор без добавления сахара (контроль) или с добавлением 1% D-аллюлозы, L-аллюлозы,глюкозы, фруктозы, сахарозы или ксилита. PH питательной среды и рост бактерий измеряли через 48 часов. Конечный pH среды был 6,1 для ксилита, 5,9 для контроля, 5,9 для D-аллюлозы, 5,9 для L-аллюлозы, 4,0 для фруктозы, 3,9 для глюкозы и 3,9 для сахарозы. Культурная среда составляла 0,03 для ксилита, 0,03 для контроля, 0,02 для D-аллюлозы, 0,02 для L-аллюлозы, 0,20 для фруктозы, 0,26 для глюкозы и 0,14 для сахарозы. Культуральная среда, содержащая D-аллюлозу, показала более оптимальный pH с низким ростом бактерий по сравнению со средой, содержащей глюкозу, фруктозу и сахарозу. Кроме того, pH культуральной среды и рост бактерий, содержащих D-аллюлозу, были аналогичны контрольной среде, в которую не добавлялся сахар (контроль).⁹

О содержании аллюлозы на этикетках и ее свойствах

Благодаря достижениям в области пищевых технологий в настоящее время доступны новые сахара, которые не метаболизируются и не вносят в рацион 4 ккал/г, как другие традиционные сахара. При этом важно учитывать не только химическую структуру, но также и другие факты - связь с кариесом зубов и то, как продукт метаболизируются в организме (например, калорийность и влияние на уровень глюкозы в крови и инсулина). При понимании в совокупности всех этих свойств возникает понимание, следует ли включать данный углевод / “сахар” в «Общее количество сахаров» на этикетке. В настоящее время только в Америке FDA (registration for food, drug, medical device and cosmetics) разрешает указывать аллюлозу отдельно от других сахаров на этикетке, так как доказано, что она несмотря на свою структуру не оказывает тех же физиологических эффектов, что и сахара, поэтому она признана безопасной (GRAS). Если производители будут считать аллюлозу на этикетках как сахар, то это может ввести в заблуждение потребителей о свойствах продуктов, в которых она содержится. Учитывая, что аллюлоза является моносахаридом, она официально считается углеводом, поэтому ее наряду с клетчаткой необходимо учитывать как углевод на этикетке. В Европе пока не получили такого же одобрения как в США, хотя запрос был и ответ ожидается.¹⁰

Норма потребления

Разовая безопасная доза составляет 0.4 г на 1 кг веса.¹¹

Автор статьи

Белюга Евгения Григорьевна
Заведующий отделением - врач-диетолог
Управление делами Президента РФ ФГБУ "Клиническая больница №1"