Nem tápláló, alacsony kalóriatartalmú élelmiszer-cukor-helyettesítők: Klinikai következmények a fogszuvasodás és a túlsúly/elhízás kezelésére

1 Gyermekfogászat Tanszék, Fogorvosi Iskola, University of North Carolina, 228 Brauer Hall, CB No. 7450, Chapel Hill, NC 27599-7450, USA

Absztrakt

1. Bemutatkozás

Becslések szerint az amerikaiak 16–42% -ának kezeletlen fogszuvasodása van [1]. A közelmúltban a túlsúlyos gyermekek és felnőttek elterjedtsége is nőtt, és az étrend megválasztása egyaránt befolyásolja a fogszuvasodás kialakulását és hozzájárul a súlygyarapodáshoz. A legújabb prevalencia adatok szerint a gyermekek túlsúlya 1970 óta több mint háromszorosára nőtt, és az összes gyermek és serdülő 32% -át érinti [2–7]. A felesleges testzsír túl sok kalória bevitele és a csökkent fizikai aktivitás eredménye [8]. Az elhízás összetett kérdés, és egyetlen okot sem sikerült meghatározni. De a magas cukortartalmú és alacsony tápanyagtartalmú ételek fogyasztása különös aggodalomra ad okot [9–11]. Általánosan elfogadott, hogy az étrendben lévő cukrok és az elkészített keményítők jelentősen hozzájárulnak e két egészségügyi kérdéshez [12–18]. A fogaknak való expozíció gyakorisága és az ételvisszatartás fontos szempont az élelmiszerek fogszuvasodási potenciáljának értékelésekor [14]. A szacharóz, a fruktóz és a maltóz az italokban és élelmiszerekben általában használt cukrok, amelyek grammonként körülbelül 4 kalóriát adnak hozzá. A fejlett országokban a fogyasztás 40–60 kg/fő/év volt [19].

A fogorvosok és más szájüregi egészségügyi szakemberek aktívan tanácsot adtak pácienseiknek olyan általános egészségügyi kérdésekben, mint például a vérnyomás, a dohányzás és az alkoholról való leszokás figyelemmel kísérése, valamint a gyermekek bántalmazásának/elhanyagolásának észlelése. Ezen túlmenően a fogorvosok együttműködtek az orvosi kollégákkal az iránymutatások kidolgozásában a kisgyermekkori fogszuvasodásban szenvedő gyermekek végleges ápolására, fluoridlakk alkalmazására és nyugtatásra való utalására. Most azt javasolták, hogy a szájüregi egészségügyi szolgáltató váljon aktív résztvevővé a betegek, különösen a gyermekek túlsúlyos/elhízási jeleinek szűrésében, és ajánljon megfelelő tanácsadást/beutalót [12]. Más mérőeszközök, például a derék kerülete, pontosabban jelezhetik az elhízást, de a testtömeg-index (BMI) a legkényelmesebb szűrővizsgálat [20, 21]. Ez a klinikai eszköz a testmagassághoz igazított testsúlyt méri. A BMI-százalékok meghatározására standardizált BMI-diagramok állnak rendelkezésre [22]. Az „egészséges testsúly” leírása a 85. percentilis alatt van.

Az ipar és a tudósok régóta keresik az alternatív édesítőszereket. Az ideális termék kevés vagy egyáltalán nem tartalmaz kalóriát, nem rákkeltő vagy mutagén, gazdaságos az előállítása, nem lenne hőbomló, de édességet nyújtana és nem lenne kellemetlen utóíze. Ezeknek a tulajdonságoknak az elérése egyetlen termékben nagy kihívást jelent. Számos nem tápláló édesítőszert fejlesztettek ki, de egyik sem rendelkezik az összes előnyös tulajdonsággal.

A betegek és a szülők/gyermekgondozók gyakran kérdezik a szájegészségügyi szakembereket a szokásos étrendi cukrokról és alternatív édesítőszerekről. Ennek a cikknek az a célja, hogy olyan fogorvosi szakmai információkat nyújtson, amelyek hasznosak lehetnek ezeknek az egyéneknek a diétával, a fogszuvasodás megelőzésével és a súlykontrollal kapcsolatos tanácsadásában [23].

2. Az FDA adalékként jóváhagyta a nem tápláló édesítőszereket

Jelenleg az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) kiértékelte az adatokat és egyéb információkat, és használatának feltételei mellett jóváhagyta az aszpartámot, az aceszulfám-káliumot, a szacharint, a szukralózt és a neotámot nem kalóriatartalmú édesítőszerként, mint „élelmiszer-adalékanyagot”. 1. ábra Az FDA azonban egy ügynököt is jóváhagyhat a GRAS (Általában biztonságosnak ismerik el). Alatti jóváhagyásra GRAS, az alátámasztó adatokat szakképzett szakértőknek kell benyújtaniuk és kiértékelniük, és egyetértés van abban, hogy az anyag rendeltetésszerű felhasználása mellett biztonságos.

Az FDA kémiai szerkezete élelmiszer-adalékként jóváhagyta az alacsony/kalóriatartalmú édesítőszereket.

2.1. Szacharin

Az először 1878-ban kifejlesztett szacharin a legrégebben jóváhagyott mesterséges édesítőszer. Kezdetben megadták GRAS státuszát, a szacharint ma már engedélyezték az élelmiszerek és italok adalékanyagaként. 300-szor olyan édes, mint a szacharóz, nem kariogén és nem kalóriatartalmú, de kissé keserű vagy fémes utóízű lehet. Tabletta, por vagy folyékony formában kapható, és széles körben alkalmazzák élelmiszeripari termékekben, beleértve a diétás üdítőket, gyógyszereket és kozmetikumokat. A szacharint világszerte több mint 100 országban engedélyezték használatra. Nagy dózisokban a szacharinról kiderült, hogy a hím patkányok törzsében a húgyhólyagrák gyakoriságának növekedése társul. Azonban a szacharinfogyasztás és az emberi egészségkockázat közötti kapcsolat normál fogyasztási mennyiség mellett nem bizonyított, és nem tekinthető rákkeltő anyagnak [24].

2.2. Aszpartám

Az aszpartámot az FDA eredetileg 1981-ben hagyta jóvá, korlátozott használatra asztali édesítőszerként, valamint reggeli müzlikben, zselatinokban és pudingokban. De 1983-ban a jóváhagyást kiterjesztették az élelmiszer-szerek nagyobb csoportjára, beleértve a szénsavas italokat is. 1996-ban az FDA jóváhagyta az aszpartámot általános célú édesítőszerként, amely minden ételben és italban használható. Az aszpartám a legszélesebb körben alkalmazott nem kariogén mesterséges édesítőszer, és 160–220-szor édesebb, mint a szacharóz [25]. Gyakran a gyártó által választott édesítőszer a diétás üdítők, joghurt, pudingok, zselatin és snackek elkészítésénél. Az aszpartám FDA általi jóváhagyását megelőzően az érintett személyek számos jelentős kérdést vetettek fel az aszpartám lehetséges nemkívánatos hatásai kapcsán, hosszú távú fogyasztással a növekedésre, a glükóz homeosztázisra, az állatok neurotoxikus hatásaira, a viselkedési reakciókra, a rohamokra való hajlamra és a májműködésre, de ezek az aggodalmak nagyrészt foglalkoztak [26–31]. Az aszpartám állítólag biztonságos a 2-es típusú cukorbetegek számára, de fenilketonuriában szenvedőknek kerülniük kell, mivel nem képesek metabolizálni az aszpartám egyik alkotórészét, a fenilalanint.

2.3. Aceszulfám-kálium (aceszulfám K, Ace K)

Az aszulfám-káliumot, amely egy kalóriatartalmú, nem kariogén, nem tápláló mesterséges édesítőszer, az FDA eredetileg 1988-ban hagyta jóvá édesítőszerként száraz élelmiszerekben. 1994-ben a joghurtot, a hűtött desszerteket, a szirupokat és a pékárukat felvették a jóváhagyott listára, 2002-ben pedig általános édességként fogadták el. Az aceszulfám-kálium körülbelül 200-szor édesebb, mint a szacharóz. Több mint harminc ország hagyta jóvá a terméket élelmiszerekben, italokban, kozmetikumokban és gyógyszeripari termékekben való felhasználásra. A szacharinhoz hasonlóan az aceszulfám-kálium is kissé kesernyés utóízű, és gyakran más édesítőszerekkel keverik e tulajdonság elfedésére. Az aceszulfám-kálium magas főzési/sütési hőmérsékleten stabil, még mérsékelten savas vagy bázikus körülmények között is, ami lehetővé teszi sütéshez vagy hosszú eltarthatóságot igénylő termékeknél történő felhasználását. Bár az FDA biztonságosnak tartja az általános élelmiszer-fogyasztás szempontjából, a dózisfüggő citogenetikai toxicitással kapcsolatban felmerült néhány aggály [32, 33].

2.4. Szukralóz

A szukralóz a szacharóz nem tápláló, nem kalóriatartalmú triklórozott származéka. Az FDA először 1998-ban fogadta el étkezési asztali édesítőszerként, majd 1999-ben elfogadta általános célú édesítőszerként. 600-szor édesebb, mint a szacharóz, de a szervezet nem metabolizálja. A szukralózt a cukorbetegek számára biztonságosnak tekintik, és bebizonyosodott, hogy az orális mikrobiota nem metabolizálódik savakká. Hőstabil főzés és sütés közben, és széles körben használják számos élelmiszeripari termékben, például szénsavas és szénsavas italokban, tea- és kávé édesítőszerként, valamint pékárukban, rágógumiban és fagyasztott desszertekben. A mai napig nem állapítottak meg egészségügyi problémákat a szukralóz általános étrendi használatával kapcsolatban [34, 35].

2.5. Neotame

A Neotame egy viszonylag nemrégiben jóváhagyott, nem kalóriatartalmú élelmiszer. 2002-ben megkapta az FDA jóváhagyását általános célú édesítőszerként bizonyos élelmiszerekben (kivéve a húst és a baromfit) és ízfokozóként. A Neotame egy intenzív, nem tápláló édesítőszer, amelyet a szóbeli mikrobiota nem fermentálhat, és ropogós, tiszta ízű, nem észlelhető utóízzel. A jelentések szerint súly szerint több mint 7000-szer erősebb, mint a szacharóz, az élelmiszer-terméktől és annak elkészítési módjától függően [36, 37]. A neotám egy dipeptid származéka, és kémiai szerkezete hasonló az aszpartáméhoz. Az aszpartámmal ellentétben azonban biztonságos a fenilketonuriában szenvedők számára. Hőstabil sütési alkalmazásokban is, és cukorbetegek és terhes nők is biztonságosan használhatják. A neotám stabil a szénsavas üdítőkben, a porított üdítőkben, a sárga süteményben, a joghurtban és a forrón csomagolt szénsavas italokban [38].

3. Az FDA GRAS által jóváhagyott nem tápláló édesítőszerek

Az FDA jóváhagyta az „általánosan biztonságosnak elismert” kategóriát (GRAS) számos további nem tápláló nem/alacsony kalóriatartalmú édesítőszer, 2. ábra.

Az FDA által jóváhagyott nem/alacsony kalóriatartalmú édesítőszerek kémiai szerkezete GRAS-ként (általában biztonságosként elismert).

3.1. Szorbit

A szorbitol egy 6 szénatomos cukoralkohol, amely természetesen sok gyümölcsben és bogyóban fordul elő. Noha a gyártó meglehetősen drága, a szorbitot gyakran használják ömlesztett édesítőszerként különféle élelmiszer-anyagokban, például rágógumiban, csokoládékban, süteményekben és sütikben, fogkrémben és szájvízben. Tömeg alapján a szorbit csak fele olyan édes, mint a szacharóz. Általában nem kariogénnek tekintik, de a szorbitot lassan savvá lehet fermentálni S. mutans. Kutatások kimutatták, hogy a szorbit enyhe kariogén potenciállal rendelkezik, ha hosszabb ideig alkalmazzák csökkent nyálmirigy-funkcióval rendelkező betegek, és általában támogatja a fogplakk képződését és a mutans streptococcusok növekedését [39]. A szorbit specifikus remineralizációt fokozó hatását nem mutatták be [40]. Egyes hatóságok között továbbra is vitatható, hogy a cukorbetegek szorbitot fogyasztanak-e. A szorbitol nem emészthető meg könnyen vagy nem szívódik fel a gyomor-bél traktusból, és a hasmenés potenciális mellékhatás, ha nagy mennyiségben fogyasztják [41].

3.2. Xilit

3.3. Eritrit

Az eritrit, egy négy szénatomot tartalmazó cukoralkohol, a szorbit, mannit és xilit hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. Olyan eljárással állítják elő, amely a glükóz fermentálásával kezdődik. De csak valamivel több, mint fele olyan édes (70%), mint a szacharóz, és nem oldódik fel vízben sem, de lényegesen kevesebb kalória van benne (0,2 kalória/gramm, szemben 4 kalória/gramm). Az eritritet Japánban 1990 óta használják cukorkák, üdítők, rágógumik, lekvárok és joghurt összetevőjeként. Adták GRAS Az eritritol hőstabilis, sütéshez és édesítőszerként használható alacsony szénhidráttartalmú/kalóriatartalmú étrendben. A vékonybél szinte teljesen felszívódik (és 24 órán belül változatlan formában ürül a vizelettel), nem mutat toxikus vagy karcinogén hatást, és a cukorbetegek számára biztonságosnak tekintik. Az eritritol hosszú távú emberi fogszuvasodás-kísérlete még nem fejeződött be. Az eritrit mindennapos használata azonban kimutatta, hogy csökkenti a mutánsz streptococcusok szintjét a lepedékben és a nyálban [58]. Az eritrit nem okoz puffadást, puffadást vagy hasmenést normál fogyasztási szintnél, de hasmenéses hatással lehet mind a gyermekek, mind a felnőttek számára, ha túlzottan fogyasztják [59].

3.4. Tagatose

Az alacsony kalóriatartalmú természetes cukor, a tagatose, az eritrit minden jó tulajdonságával rendelkezik, ráadásul körülbelül ugyanolyan (92%) édességgel rendelkezik, mint a szacharóz, jobban teljesít a főzés során, és bebizonyosodott, hogy valóban javítja a cukorbetegek vércukorszintjét. A szacharóz tömegének kb. 1/3 kalóriája van. Megadták GRAS státusát 2001-ben, és különféle gyógyszerek, élelmiszerek, például csokoládék, rágógumik, sütemények, fagylalt és matt gabonafélék, italok és étrend-kiegészítők esetében használják. Kimutatták, hogy a tagatóznak előnyei vannak a nem inzulinfüggő 2-es típusú cukorbetegség kezelésében, mivel csillapítja a szérum glükóz emelkedését az orális glükózbevitel után [60]. A termék ésszerű mennyiségben történő elfogyasztása nem jár jelentős káros egészségkárosító hatással. A túlzott fogyasztás enyhe bélrendszeri kényelmetlenséghez, puffadáshoz és hasmenéshez vezethet [61].

3.5. Stevia

4. Megbeszélés

Noha nehéz teljes mértékben elkerülni a cukrot az étrendben, mivel gyakran adják hozzá a feldolgozott élelmiszerekhez az íz fokozása érdekében, a cukor étrendi expozíciójának mennyiségének és gyakoriságának csökkentése fontos kiegészítő tényező a fogszuvasodás megelőzésében és a kalóriabevitel csökkentésében, bár nem a korábban leírt lehetséges egészségügyi problémák [83–85]. A nem tápláló édesítőszerek azonban vonzó alternatívát kínálnak a cukorral szemben a fogszuvasodás megelőzésében, és a testsúlykontroll lehetséges kiegészítései, ha megfelelően használják őket, kiegyensúlyozott étrenddel és testmozgással együtt [86]. Továbbra is aktívan folytatják a biztonságos, ízletes, hőstabil, nem/alacsony kalóriatartalmú, nem tápláló/nem kariogén édesítőszer-helyettesítők azonosítását a fogszuvasodást elősegítő és kalóriatartalmú nehéz cukrok, például szacharóz, glükóz, fruktóz és maltóz esetében.

Az egészségügyi kórtörténet évenkénti frissítése mellett a fogorvosi szakembereknek évente meg kell határozniuk a betegek BMI-percentilisét, és az egészségtelen pályára lépőket orvosukhoz vagy dietetikusukhoz kell irányítaniuk további tanácsadásra [20]. Ugyancsak felhívja a fogorvosi szakembert, hogy figyeljen az alternatív édesítőszerekkel kapcsolatos aktuális információkra, amelyek léteznek, vagy amelyeket az FDA fejleszt ki és hagy jóvá étrendi fogyasztásra, és készen áll arra, hogy tanácsadói forrásként szolgáljon pácienseik és családjaik számára, mivel azok csökkentése a fogszuvasodás előfordulása és az esetleges túlsúly [87, 88].