Мифы о подсластителях

Иллюстрация: Марисол Эскобар

«Настоящих» сахаров среди пищевых продуктов немного; самые известные — глюкоза, фруктоза и состоящий из этих двух моносахаридов дисахарид сахароза; о них рассказано в предыдущей статье. А вот синтетических (и некоторых природных) подсластителей множество. И именно они вызывают больше всего разных слухов и небылиц. Так, в свое время распространилось мнение об опасности сахарина: исследования на крысах показали, что он может вызвать рак мочевого пузыря. И в некоторых странах, в том числе в СССР, использование сахарина в пищевой промышленности было запрещено. Однако в конце ХХ века запрет сняли. В чем тут дело? Будем разбираться, в том числе и с другими подсластителями. Кстати, чрезмерное потребление обычного сахара приводит к диабету, ожирению, сердечно-­сосудистым и другим заболеваниям (организм человека эволюционно не приспособлен к усвоению больших количеств сахара), но никому не приходит в голову запретить сахарозу. А подсластители как заменители сахарозы способны устранить многие проблемы, поскольку их потребляют в очень малых количествах.

В списке пищевых добавок подсластители расположены в разделах, начинающихся на Е6 и Е9. «Шестисотых» немного, и они редко используются как подсластители. Среди «девятисотых» в России разрешены ацесульфам калия (Е950), аспартам (Е951), цикламат (Е952), изомальт, он же изомальтит (Е953), сахарин (Е954, обычно в виде натриевой соли), сукралоза (Е955), тауматин (Е957), стевиозид (Е960), ксилит (Е967), эритрит (Е968) и некоторые другие. Разные подсластители в разной степени сладкие — цикламат слаще сахарозы примерно в 40 раз, аспартам, ацесульфам, стевиозид — в 100–250 раз, сахарин и сукралоза в 250–600 раз, тауматин — примерно в 2000 раз. Максимально допустимые дозы для человека — от 0,4 (тауматин) до 6 (ацесульфам) грамм на килограмм веса. Разумеется, такие дозы никогда не используют. На стакан чая обычно кладут одну таблетку сахарина, 0,04 г, это заменяет два куска сахара, а для достижения максимально допустимого значения нужно положить в чай 30 таблеток сахарина, что эквивалентно 60 кускам сахара! В начале ХХ века безопасность сахарина проверяли на людях, и дозы, доходящие до 10 г этого вещества, не вызвали отравления (о некрасивой истории открытия сахарина см. «Химию и жизнь» 2013 №9).

Все изменилось, когда в 1977 году в опытах на крысах обнаружились канцерогенные свойства сахарина, но почему-то заболевали только самцы: у них развивался рак мочевого пузыря. Почему же многие страны не поспешили тогда с запрещением сахарина, а со временем и в других странах запрет на использование сахарина был снят? Оказывается, в упомянутых опытах крысам очень долго (больше года) скармливали невероятно большое количество сахарина; примерно, как если бы человеку давали в течение года по тысяче таблеток ежедневно. Повторные независимые эксперименты, включающие наблюдение за более чем десятью поколениями подопытных животных, выявили полную безопасность сахарина.

В первых исследованиях канцерогенными оказались не химические, а физические свойства вещества! Всему виной были биологические особенности мочевого пузыря у самцов грызунов. У крыс, получавших огромные дозы сахарината натрия, в мочевом пузыре отлагались крошечные кристаллики этой соли, и механические повреждения тканей этими кристалликами провоцировали рост опухоли. Аналогично попавшие в легкие мельчайшие волоконца нетоксичного минерала могут в результате длительного (иногда десятилетиями) механического воздействия привести к раку легких. Остается добавить, что сахарин организмом не усваивается и полностью выводится с мочой.

У чистого сахарина неприятный «металлический» привкус, поэтому его обычно используют в сочетании с другими подсластителями, например, с аспартамом, который полностью подавляет привкус сахарина. По интенсивности сладкого вкуса аспартам сходен с сахарином. Причем сладкий вкус обоих веществ был открыт случайно (аспартама — на 86 лет позже).

Аспартаму тоже досталось от ревнителей всего «природного». Можно встретить такое утверждение: «При нагревании до 30 градусов аспартам распадается на метанол и фенилаланин. Метанол, в свою очередь, преобразуется в формальдегид, который является сильнейшим канцерогеном». Действительно, аспартам с химической точки зрения — это метиловый эфир L-­альфа-аспартил-­L-фенилаланина. Известно, что сложные эфиры гидролизуются с образованием исходных компонентов — кислоты и спирта; в данном случае — двух аминокислот (фенилаланина и аспарагиновой кислоты, они входят в состав белков) и метилового спирта; при этом из 100 г аспартама образуется 11 г метанола. Гидролиз аспартама происходит довольно быстро в пищеварительном тракте человека, причем молекулы исходного аспартама никогда в кровь целиком не попадают.

Насколько опасно выделение метилового спирта из аспартама? Известно, что метанол — сильный яд: всего 10 мл (8 г, или две чайные ложки) могут вызвать слепоту, а 20–60 мл убивают человека массой 70 кг. Именно присутствием метанола в фальсифицированных спиртных напитках объясняются массовые смертельные отравления. Но мало кто знает, что в больших или меньших количествах метанол всегда содержится в спирте, полученном из картофеля, зерна и особенно — из виноградных и яблочных выжимок (в 100 л такого спирта может содержаться более 1 л метанола). Даже строгий трезвенник получает ежедневно небольшие количества метанола! И аспартам к этому не имеет никакого отношения: метиловые эфиры различных жирных кислот содержатся (правда, в небольших количествах) в обычной пище. Например, в различных фруктах и фруктовых соках. Метиловые эфиры входят также в состав полисахарида пектина, природного желирующего вещества в различных джемах. Желудочный сок не расщепляет пектин, зато с этим успешно справляются микроорганизмы в кишечнике. Малые количества метанола не создают для организма никаких проблем: он их легко перерабатывает, хотя и в 7–8 раз медленнее, чем этиловый спирт.

Теперь посмотрим, можно ли отравиться метанолом, употребляя в качестве подсластителя аспартам. В России допустимая суточная норма потребления аспартама составляет 40 мг/кг массы тела. При массе 70 кг это 2,8 г. При гидролизе такого количества аспартама получается 0,3 г метанола. Но это — теоретический максимум. В организме человека, выпившего целый литр напитка, подслащенного аспартамом, образуется около 0,07 г метанола; это вдвое меньше, чем из литра натурального сока (в среднем — 0,14 г). А две таблетки аспартама после его гидролиза дадут максимум 0,004 г метанола.

Позволю себе отвлечься на историю, которую рассказала мне коллега.  Она произошла много лет назад в одном из московских академических институтов. Квалифицированные стеклодувы закончили сложную установку и собрались поесть. Достали принесенные из дома закуски, хлеб, всё аккуратно разложили. В это время появляется заведующая лабораторией с колбочкой в руке и говорит, что в награду за хорошую работу она раздобыла немного спирта. Оставила колбочку и ушла. Стеклодувы разлили спирт по стаканчикам и сразу выпили. Кроме одного, который не спешил. И тут в мастерскую влетает завлаб с белым лицом и кричит: «Ничего не пейте! Мне по ошибке налили метиловый спирт. А если кто выпил — я уже вызвала «скорую», вам промоют желудок, и все будет хорошо». В этом время сосед не пившего берет его стаканчик и выпивает! «А что, все равно ведь будут промывать...»

Но вернемся к нашей теме. Из других синтетических сахарозаменителей можно отметить цикламат натрия — соль циклогексиламино-­N-­сульфоновой кислоты, ацесульфам калия и сукралозу. Сукралоза (трихлорсахароза, она же трихлортридезоксигалактосахароза) — самый сладкий из упомянутых заменителей сахара. Сукралозу получают из сахарозы путем замещения (в несколько стадий) в молекуле сахарозы трех гидроксильных групп в положениях 4, 1’ и 6’ на атомы хлора. В результате вещество перестает усваиваться (в организме нет для этого подходящих ферментов) и выводится в неизменном виде. Сукралоза безопасна: при рекомендуемой дозе суточного потребления этой добавки 18 мг/кг массы допустимая доза в 85 раз выше! Но такие приторно сладкие продукты никто есть не станет.

Из природных заменителей сахара практическое применение нашел стевиозид, получаемый из сока растения Stevia rebaudiana, она же Стевия медовая. Стевиозид не влияет на уровень сахара в крови и может употребляться при сахарном диабете. На некоторых сайтах встречается утверждение о мутагенности и канцерогенности стевиозида, однако эти сведения давно устарели. Они были получены в опытах на мышах и цыплятах при дозе от 0,5 до 1,2 г/кг массы. Учитывая очень высокую сладость стевиозида, для человека такая доза соответствует мешку сахара! Даже поваренная соль при значительно меньших дозах способна убить человека. Более того, старые эксперименты со стевиозидом не получилось воспроизвести. Как писал А.С. Садовский (см. «Химию и жизнь» 2005 №4), «…из всех научных данных следует, что на сегодня стевия — лучший заменитель сахара. Она менее токсична, чем синтетические подсластители, хорошо переносится без побочных эффектов, имеет неплохие вкусовые качества, доступна по цене. Все это особенно важно для больных диабетом и ожирением». Действительно, мечта сластены — и сладко, и калорийность ничтожная.