به نام خداوند جان وخرد
آسپارتام Aspartam
آسپارتام که در سال 1965 کشف شد، شیرین کننده ای کم کالری با مزه ای شبیه شکر است، اما تقریبا 200 برابر شیرین تر از ساکارز می باشد. در بین شیرین کننده های مصنوعی منحصر به فرد است، چرا که در بدن کاملا به اجزای آمینواسیدی آسپارتیک اسید، فنیل آلانین و مقدار اندکی اتانول شکسته می شود(2). این ترکیبات به مقدار بیشتری در موادغذایی چون گوشت، شیر، میوه و سبزیجات یافت می شوند و در بدن به همان نحوی که از آسپارتام یا موادغذایی رایج می آیند مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از مطالعات حیوانی نشان داده اند که آسپارتام بعنوان داروی تب بر و مسکن استفاده میشود و عملکرد ضدالتهابی دارد. تداخل آسپارتام با عامل فعال روماتوئید بیان می کند که درد و بیحرکتی ناشی از التهابمزمن مفاصل را کاهش می دهد. ترکیبات آسپارتام می توانند منجر به مشکلات مرتبط با سلامتی شوند. مطالعه ای علائم آلرژی مثل کهیر و ورم را در افراد حساس تایید کرده است (3). زمانیکه دمای آسپارتام از 86 درجه فارنهایت فراتر رود،الکل چوب موجود در آن به فرمالدهید و سپس به فرمیک اسید تبدیل می شود که به نوبه خود باعث اسیدوز متابولیک می شود. مسمومیت با متانول علائم مالتیپل اسکلروزیس را تقلید می کند؛ بنابراین ممکن است در افراد به اشتباه MS تشخیص داده شود. MS به مرگ منجر نمی شود؛ در حالیکه مسمومیت با متانول کشنده است.آسپارتام بدلیل فنیل آلانین موجود در آن نمی تواند برای مبتلایان به فنیل کتونوریا مناسب باشد، در نتیجه نیاز به هشدار در این زمینه دارد. تاثیر این شیرین کننده بر رفتار، عملکرد شناختی و تشنج بطور گسترده ای مطالعه شده است. هر گرم آسپارتام 4 کالری انرژی دارد. نشان داده شده که یک وعده غذایی محتوی آسپارتام 22? کالری و 10? کربوهیدرات کمتری دارد. شواهد فعلی بیان می کنند که آسپارتام در سطح رایج مصرف بعنوان یک شیرین کننده غیرمغذی ایمن است (4).
شکل(1):ترکیب شیمیایی آسپارتام
آسه سولفام-پتاسیم Acesulfame K
نمک پتاسیم به فرمول C4H4KNO4S می باشد. شیرین کننده بدون کالری با شیرینی به سرعت قابل تشخیص می باشد. پودر کریستالی سفید رنگی است که در سال 1970 کشف شد. 120 برابر از ساکارز شیرین تر است و حلالیت بیشتری در آب دارد. آسه سولفام پتاسیم مقاوم به حرارت بوده و می تواند در پخت و پز مورد استفاده قرار گیرد. وقتی به تنهایی در غذا یا نوشیدنی استفاده شود ممکن است بعد از خوردن کمی تلخ به نظر برسد. این شیرین کننده در بدن انسان متابولیزه نمی شود، در نتیجه کالری تولید نمی کند و علی رغم محتوای پتاسیمی آن، میزان پتاسیم دریافتی را تغییر نمی دهد. استواستاماید یکی از متابولیت های آسه سولفام پتاسیم می باشد که در صورت مصرف در دوزهای بالا سمی است (5).
سوکرالوز Sucralose
تنها شیرین کننده بدون کالری تهیه شده از شکر است و بعنوان آخرین جایگزین بین المللی قند صفر کالری درنظر گرفته می شود. شکر کلرینه شده ای است که حدود 600 برابر شیرین تر از شکر می باشد. زمانی که 3 اتم کلر با 3 گروه هیدروکسیل جایگزین می شود از ساکارز تهیه می شود.این ترکیب منحصر به فرد طعمی مشابه شکر دارد و ثبات عالی به سوکرالوز اجازه می دهد تا بعنوان یک جایگزین برای شکر تقریبا در هر نوع غذا و نوشیدنی، دسرهای منجمد،آدامس های جویدنی، محصولات پخته شده و دیگر موادغذایی مورد استفاده قرار گیرد. برخلاف شیرین کننده های مصنوعی دیگر، هنگامیکه حرارت می بیند پایدار است، به همین دلیل در محصولات پخته و سرخ شده می تواند استفاده شود. سوکرالوز پس از خوردن از دستگاه گوارش خارج نمی شود و مستقیما به داخل مدفوع ترشح می شود (27-11% آن جذب می شود). حتی مقدار زیادی از میزان جذب شده مجددا توسط کلیه ها و ادرار دفع می شود. با اینکه سوکرالوز یک اورگانوکلراید است و اورگانوکلرایدها سمی هستند، ولی سوکرالوز سمی نمی باشد و دکلرینه نمی شود. FDA عنوان کرده که مصرفش در انسان بی خطر است(6).
شکل(2):ترکیب شیمیایی سوکرالوز
ساخارین Saccharin
ساخارین بیش از یک قرن پیش کشف شد و بعنوان شیرین کننده بدون کالری در غذاها و نوشیدنی ها بیشتر از صد سال است که مورد استفاده قرار می گیرد. 300الی 500 برابر شیرین تر از شکر است و اغلب برای بهتر کردن مزه خمیردندان، غذاها و نوشیدنی های رژیمی استفاده می شود. یک مطالعه بر روی حیوانات نشان داده که مصرف محصولات محتوی ساخارین ممکن است به افزایش وزن و چاقی با دخالت در هموستاتیک پایه و فرآیندهای فیزیولوژیک منجر شود. بیشتر کشورها ساخارین را مجاز می دانند اما سطح مصرف آن را محدود می کنند، در حالیکه کشورهای دیگر کاملا آن را ممنوع کرده اند(7).
شکل(3):ترکیب شیمیایی ساخارین
سیکلامات cyclamate
نمک سیکلوهگزیل سولفامیک اسید است. از سدیم سیکلامات به عنوان شیرین کننده غیرمغذی استفاده می شود. سیکلامات 30 برابر شیرین تر از ساکارز است. محلول در آب بوده و حلالیتش را می توان با آماده سازی ملح سدیم و کلسیم افزایش داد. سیکلامات سمیت کمی دارد؛ اما بوسیله باکتری های روده به سیکلوهگزیل آمین متابولیزه می شود که سمیت زیادی دارد. به همین دلیل به نظر می رسد که مصرف روزانه آن نامناسب باشد. غلظت پلاسمایی سیکلوهگزیل آمین پس از خوردن سیکلامات بستگی به میزان متابولیسم آن توسط فلور روده و میزان جداسازی سیکلوهگزیل آمین توسط گردش خون دارد(8).
نئوتام Neotame
شیرین کننده ای فاقد کالری است که از ترکیب آمینواسیدهای آسپارتیک اسید و فنیل آلانین حاصل می شود. حدود 8000 بار از ساکارز و 40 بار از آسپارتام شیرین تر است. به راحتی در الکل حل می شود و میزان حلالیت آن در آب کم است. به سرعت متابولیزه شده و در بدن تجمع پیدا نمی کند. عمدتا در غذاهای کم کالری استفاده می شود، اما ممکن است بعنوان یک طعم دهنده نیز بکار رود(7).
شکل(4):ترکیب شیمیایی نئوتام
آلیتام Alitame
دی پپتید L-آسپارتیک اسید و D-آلانین است. خاصیت شیرین کنندگی آن 200 برابر بیشتر از ساکارز است. در دستگاه گوارش به راحتی جذب می شود و سپس به سرعت متابولیزه و دفع می گردد. ترکیب آسپارتیک اسید آن به شکل معمولی متابولیزه و ترکیب آلانین آمید آن با تغییرات کمی از بدن دفع می شود(7).
شکل(5):ترکیب شیمیایی آلیتام
D-پسیکوز D-Psicose
اپیمر فروکتوز است. از هیدرولیز ساکارز و ایزومریزاسیون D-گلوکز بدست می آید.حلالیت بیش از حدش باعث می شود که در فرآوری غذا مورد استفاده قرار گیرد.اضافه کردن آن به غذا باعث ایجاد حالت ژله ای می شود. همچنین باعث افزایش خاصیت آنتی اکسیدانی غذا می شود و این خاصیت را به مدت طولانی حفظ میکند و باعث افزایش زمان ذخیره سازی آن می شود. D-پسیکوز فعالیت سوکراز و مالتاز روده را مهار میکند، در نتیجه از افزایش گلوکز پلاسما بعد از خوردن ساکارز و مالتوز جلوگیری میکند و میتوان از این خاصیت در افراد دیابتی استفاده کرد(7).
شکل(6):ترکیب شیمیایی D-پسیکوز
زایلیتول Xylitol
ترکیب قندی پنج کربنه است. به راحتی و به شکل غیر وابسته به انسولین در انسان متابولیزه می شود و انرژی کمی تولید می کند. شاخص گلایسمیک آن 8 بوده و هر گرم آن 2.4 کالری تولید می کند. زایلیتول قابل تخمیر نیست و توسط باکتری های دهان به اسید تبدیل نمی شود، در نتیجه بالانس قلیایی-اسیدی را حفظ می کند. مطالعات متعددی نشان داده اند که اگر در آدامس استفاده شوند باعث کاهش خطر پوسیدگی دندان می شوند(9).
تاگاتوز Tagatose
یک کتوهگزوز است که از لاکتوز به دست می آید و ساختاری مشابه D-فروکتوز دارد.متابولیسم تاگاتوز مشابه فروکتوز است، ولی به طور ناقص جذب می شود. میکروفلورهای روده بزرگ آن را تخمیر می کنند و اسیدهای چرب زنجیره کوتاه تولید می کنند که این اسیدهای چرب تقریبا به طور کامل جذب و متابولیزه می شوند.از این قند برای کنترل وزن و علایم سندروم متابولیک در دیابتی ها استفاده می شود. گلوکز و خصوصا فروکتوز، لیپوژنز را تحریک می کنند و شاخص گلیکوژنولیز بالایی دارند، اما D-تاگاتوز کمتر باعث سنتز چربی شده و همچنین اثر گلیکوژنولیزی پایینی دارد و از این رو یک ضد دیابت قوی به حساب می آید. مقادیر بالای آن سبب اسهال، تهوع و نفخ شکم می شود. اگرچه از لحاظ شیمیایی یک قند است، اما موجب گسترش پوسیدگی دندان نمی شود(7).
شکل(7):ترکیب شیمیایی تاگاتوز
D-آلوز D-Allose
شیرین کننده بدون کالری است که از D-پسیکوز بدست می آید و خاصیت آنتی اکسیدانی خوبی دارد. استفاده از آلوز در موشهای مبتلا به فشار خون حساس به نمک، باعث کاهش فشار خون در این موش ها می گردد. D-آلوز سگمنتیشن نوتروفیلها را مهار کرده و همینطور باعث کاهش تعداد پلاکتها می شود.D-آلوز به عنوان مهارکننده گلیکوزیدی نیز مورد استفاده قرار می گیرد(7).
تره هالوز Trehalose
میکوز نیز نامیده می شود. دی ساکاریدی است که از اتصال دو گلوکز ایجاد می شود. به صورت متنوع در ارگانیسمهایی مثل باکتری ها، قارچها، مخمرها ،حشرات و بی مهرگان و گیاهان به عنوان منبع انرژی و کربن وجود دارد(10).
شکل(8):ترکیب شیمیایی تره هالوز
ربادیوزیدA13 / استویا Stevia
استویا از استویا ربادیانا گیاهی در آمریکای جنوبی بدست می آید و قرن ها در نوشیدنی های شیرین مورد استفاده قرار می گرفته است.استویا سمیت کمی دارد و هیچ واکنش آلرژیکی نسبت به آن وجود ندارد. مطالعه ای نشان داد رت هایی که با دوز بالای استویا تغذیه شده بودند تولید اسپرم در آنها کاهش یافت و منجر به افزایش تکثیر سلولی در بیضه ها شد که میتواند منجر به ناباروری و سایر مشکلات مرتبط شود. این شیرین کننده مصرف پزشکی نیز دارد و مناسب برای پایین آوردن قند خون می باشد(11).
مصارف درمانی:
کمک به کاهش وزن
بعضی از مردم انرژی دریافتی از غذایشان را از طریق جایگزین کردن انرژی بالای شکر یا شربت ذرت با شیرین کننده های دیگری که انرژی کم یا هیچ انرژی غذایی ندارند محدود میکنند. این کار به آنها اجازه میدهد تا غذاهای مشابهی که بطور معمول میخورند مصرف کنند؛ در حالیکه میتوانند وزن خود را کم کرده و از مشکلات مرتبط با دریافت کالری اضافی دوری کنند(12).
مراقبت از دندان ها
برخلاف شکر،جایگزین های آن توسط میکروفلور پلاک دندان تخمیر نمی شوند. با توجه به این اثر مضر،پزشکان هر زمان که ممکن است داروهای بدون شکر را تجویز میکنند(10).
دیابت ملیتوس
افراد مبتلا به دیابت در تنظیم سطح قند خونشان دچار مشکل میباشند.این افراد با محدود کردن شکر دریافتی خود از طریق جایگزینی شکر با شیرین کننده های مصنوعی میتوانند از یک رژیم غذایی متنوع لذت ببرند.همچنین برخی از جایگزین های شکر انرژی آزاد میکنند، اما به آهستگی متابولیزه می شوند و به ثابت نگه داشتن سطح قند خون در طول زمان کمک می کنند(8).
هیپوگلایسمی واکنش پذیر
افراد با هیپوگلایسمی واکنش پذیر انسولین اضافی بعد از جذب سریع گلوکز در داخل جریان خون تولید خواهند کرد. این سبب می شود تا سطح قند خونشان به زیر مقدار مورد نیاز برای عملکرد فیزیولوژیک افت پیدا کند. در نتیجه مانند افراد دیابتی، آنان باید از دریافت غذاهایی با نمایه گلایسمی بالا مثل نان سفید پرهیز کنند و اغلب شیرین کننده های مصنوعی را به عنوان یک جایگزین انتخاب می کنند (13).
فهرست منابع در ادامه ی مطلب
منابع
1-Available from:http://leda.law.harvard.edu/leda/data/816/Burnett_07.html.
2-Rastogi S, Zakrzewski M, Suryanarayanan R. Investigation of solid-state reactions using vari-able temperature X-ray powder diffractrometry. I. Aspartame hemihydrate. Pharm Res 2001;18:267-73.
3-Rastogi S, Zakrzewski M, Suryanarayanan R. Investigation of solid-state reactions using vari-able temperature X-ray powder diffractrometry. I. Aspartame hemihydrate. Pharm Res 2001;18:267-73.
4-Reports of the meetings on Aspartame with national experts. ON-1641 Noted at the 36 th Advisory Forum Meeting, 19-20 May, 2010. Available from: http://www.efsa.europa.eu/en/supporting/doc/1641.pdf.
5-Daniel JW, Renwick AG, Roberts A, Sims J. "The metabolic fate of sucralose in rats". Food Chem Tox 2000;38:115-21.
6-Available from: http://www.cspinet.org/reports/chemcuisine.htm
7-National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database; CID=7533, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/7533 (accessed July 4, 2017).
8- Trahan L. Xylitol: a review of its action on mutans streptococci and dental plaque--its clinical significance. International dental journal. 1995;45(1 Suppl 1):77-92.
9-Elbein AD, Pan Y, Pastuszak I, Carroll D. New insights on trehalose: a multifunctional molecule. Glycobiology. 2003;13(4):17R-27R.
10-Bentley EM, Mackie IC. A qualitative investigation into general practitioners" views on prescribing sugar-free medicines for children prior to a dental health education campaign. Health Educ Res 1993;8:519-24.
11-Goyal S, Goyal R. Stevia (Stevia rebaudiana) a bio-sweetener: a review. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2010.
12-Bellisle F, Drewnowski A. Intense sweeteners, energy intake and the control of body weight. Eur J Clin Nutr 2007;61:691-700.
13-Reactivehypoglycemia [Last accessed on 2011 Feb 15].