Злоупотребление сладким грозит лишним весом, диабетом, проблемами с печенью и сердечно-сосудистой системой, ухудшением общего самочувствия. Ученые Пермского Политеха рассказали, чем опасен избыток глюкозы в крови, что полезнее — коричневый сахар или подсластители, какие заменители не приводят к скачкам инсулина и не прибавляют калорий, почему возникает непереносимость «молочного» сахара и кому не подойдут безлактозные продукты.
Сахар / © Immo Wegmann, Unsplash
«Сахар — это общий термин, используемый для описания группы углеводов. Основной вид, который мы потребляем, — сахароза. Это дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы. Служит источником энергии для организма, но не является жизненно необходимым питательным веществом, поскольку наш организм может получать глюкозу из других углеводов. Например, крахмала (он есть в хлебе, картофеле, макаронах, крупах), который в процессе пищеварения под действием ферментов расщепляется до глюкозы», — рассказывает Дмитрий Макрушин, ассистент кафедры химических технологий ПНИПУ.
Бывают случаи, когда организм не может правильно переработать сахар. Самая частая причина — диабет. При первом типе поджелудочная железа не производит гормон инсулин, необходимый для усвоения глюкозы клетками.
При втором типе клетки становятся резистентными к инсулину, что также затрудняет усвоение сахара. В крови всегда присутствует небольшое количество гормона, но его выработка усиливается, когда уровень сахара в крови повышается. Обычно это происходит после еды, когда углеводы, содержащиеся в пище, превращаются в глюкозу и попадают в кровь. Глюкоза разносится по всему организму и используется клетками для получения энергии. Некоторые органы, такие как мозг, нервные волокна, сетчатка глаза, почки и надпочечники, могут получать глюкозу напрямую, без участия инсулина.
Если клетки теряют чувствительность к инсулину, они не пускают углевод внутрь. Из-за этого органы и ткани не получают достаточного питания. Уровень глюкозы в крови остается высоким, а поджелудочная железа продолжает вырабатывать избыточное количество гормона. Триггеры такого отклонения: большая масса тела, накопление висцерального жира на животе, малоподвижный образ жизни, злоупотребление быстрыми углеводами (белым хлебом, сладостями, колбасами и др.), низкий уровень витамина D, сниженная функция щитовидной железы, прием некоторых лекарств.
Если сахар не усваивается, он остается в крови, что может привести к гипергликемии. При этом клетки не получают необходимую энергию, что вызывает как минимум усталость. Избыток глюкозы в крови может приводить к повреждению сосудов и нервов, а также увеличивает риск различных осложнений. В случае недостатка инсулина или его резистентности организм запускает компенсаторные механизмы, включая выделение гормонов стресса (например, адреналина), которые могут еще больше ухудшить ситуацию.
Наиболее распространенными последствиями снижения чувствительности к инсулину являются сахарный диабет и метаболический синдром, при котором нарушаются обмен веществ и гормональный баланс.
В зависимости от того, в каких органах и тканях преобладает количество клеток, которые не реагируют на инсулин, будет различаться и воздействие инсулинорезистентности на организм. Если рецепторов больше в мышечной ткани, то в крови повышается уровень простых жиров — триглицеридов. Это может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, патологий печени и поджелудочной железы.
«Обычный белый сахар — это очищенная сахароза. Коричневый продукт содержит ту же сахарозу, но не проходит полное очищение, благодаря чему включает остатки патоки (мелассы), которые придают ему цвет и легкий карамельный вкус. Разница в питательной ценности минимальна. Миф о том, что коричневый сахар полезнее, связан с наличием витаминов и минералов, но их слишком мало, чтобы оказывать положительный эффект на здоровье», — объясняет Дмитрий Макрушин.
Гликемический индекс — параметр, показывающий, с какой скоростью сахар попадает в кровь. Чем быстрее, тем более резкий скачок будет у глюкозы — а это сигнал организму вырабатывать большие дозы инсулина. Принято, что по шкале глюкоза принимает значение 100. Но есть ее аналоги, которые и слаще, и не требуют выработки гормона вовсе.
«Подсластители часто считаются диетическими добавками, потому что они обеспечивают сладкий вкус при минимальном или нулевом количестве калорий. Они не усваиваются так, как сахароза, и не приводят к значительному повышению уровня глюкозы в крови. Это особенно полезно для людей с диабетом или тех, кто хочет сократить потребление калорий. Порой у людей возникает предвзятость к сахарозаменителям, поскольку некоторые из них синтетические. Однако есть и растительные варианты», — отмечает ассистент кафедры химических технологий ПНИПУ.
Сукралоза — это искусственный подсластитель, производимый путем модификации молекулы сахарозы, что делает ее примерно в 600 раз слаще. Не метаболизируется и выводится с мочой.
Стевия — натуральный подсластитель, полученный из растения Stevia rebaudiana. Активные соединения, отвечающие за сладость, — стевиозиды. Они не усваиваются организмом, что объясняет отсутствие калорий. При этом слаще обычного тростникового сахара примерно в 200-400 раз.
Сахарин — это первое синтетическое вещество, которое в 300-400 раз слаще сахара и не представляет опасности для здоровья. Выглядит как бесцветные кристаллы, которые плохо растворяются в воде. Это один из самых популярных подсластителей. Его можно найти в составе многих продуктов и он обозначается на упаковке как пищевая добавка Е954.
«Аспартам — синтетический подсластитель, производимый из двух аминокислот — фенилаланина и аспарагиновой кислоты. Хотя он содержит килокалории (примерно четыре на 100 грамм продукта), его сладость настолько интенсивна (в 200 раз сильнее сахара), что употребляется в микродозах. Поэтому потолстеть с аспартамом не получится», — объясняет Дмитрий Макрушин.
«Эритрит — натуральный сахароспирт, выделяемый из растений или ферментированного сахара. Не влияет на уровень глюкозы в крови и не вызывает выработку инсулина. Гликемический индекс подсластителя равен нулю. Он практически не усваивается организмом, поэтому не способствует набору веса: на 100 грамм всего 24 килокалории, в то время как сахар при том же весе дает 400».
«Сладость зависит от химической структуры вещества и того, как оно взаимодействует с рецепторами на языке. Подсластители могут активировать те же рецепторы, что и сахар, но с большей интенсивностью. Чем сильнее это взаимодействие, тем выше уровень сладости», — рассказывает ученый ПНИПУ.
Сладость измеряют как относительный индекс, сравнивая подсластитель с сахарозой (которая берется за единицу). В опытах принимают участие испытуемые, которые сравнивают продукты на вкус. При таком подходе нельзя исключать субъективность — у всех нас разная чувствительность.
Фруктоза, несмотря на то, что является натуральным сахаром, практически столь же калорийна, как сахароза, и может повышать уровень глюкозы в крови. Хотя она медленнее усваивается и не провоцирует резких скачков инсулина, она также может вызывать проблемы при чрезмерном потреблении. Фруктоза метаболизируется в печени, в отличие от глюкозы, которая используется клетками организма. Это может привести к более высокому уровню жира в печени и потенциальному увеличению риска заболеваний, связанных с обменом веществ.
Лактоза (или молочный сахар) — это органическое соединение, относящееся к группе углеводных дисахаридов. В организме под действием фермента лактазы оно расщепляется на глюкозу и галактозу. Основные источники этого углевода — молочные продукты животного происхождения.
«С этим сахаридом связана одна из самых популярных нынче проблем — непереносимость лактозы. Она бывает врожденная и приобретенная. Алактазия — это полное отсутствие лактазы с рождения, заболевание, связанное с нарушением структуры гена фермента. Первичная гиполактазия — непереносимость молока, связанная с генетически возрастным снижением активности гена лактазы и, как следствие, со снижением синтеза ее в кишечнике», — рассказывает Анна Портнова, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха, кандидат химических наук.
Вторичная, то есть приобретенная, гиполактазия возникает из-за повреждения эпителиальных клеток кишечника, где образуется фермент. Это происходит после некоторых перенесенных заболеваний, например, вирусного гастроэнтерита, операционных вмешательств. При устранении причины, что не всегда возможно, непереносимость проходит.
«Млекопитающие обычно производят фермент лактазу, только пока пьют материнское молоко. После этого он становится ненужным, и работа гена подавляется. Так было изначально и у людей. Но в некоторых человеческих популяциях, практиковавших молочное животноводство и питье сырого продукта, под действием отбора распространились мутации. У их носителей лактаза производится всю жизнь, и поэтому они могут пить молоко в зрелом возрасте, не испытывая проблем с пищеварением», — объясняет Анна Портнова.
Лактоза активно используется в процессе обмена веществ. Она способствует укреплению иммунной системы и улучшению пищеварения, усиливает действие полезных бактерий в кишечнике, позволяет лучше расщеплять пищу и стимулирует синтез важных витаминов и минералов.
«Она также может снизить уровень глюкозы в крови у людей с диабетом второго типа. Это увеличит уровень инсулина в организме, что позволяет клеткам лучше усваивать углеводы. Но может привести к инсулинорезистентности и увеличению веса», — добавляет биотехнолог ПНИПУ.
Как уже отметили, лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. Последний моносахарид способствует появлению катаракты, остеохондроза, остеопороза. Соединяясь с полезным холестерином, превращает его во вредный. Поэтому необходима «золотая» середина. По данным Роспотребнадзора, россиянам рекомендовано два стакана молока или жидких кисломолочных продуктов в день, чтобы не получить неприятных последствий для здоровья.
Альтернативой могут послужить безлактозные молочные продукты, в которых дисахарид уже расщеплен на глюкозу и галактозу. В рационе допустимо оставить сливочное масло, твердые сыры, творог и кефир, так как они содержат минимальное количество лактозы. При их изготовлении излишки лактозы удаляют в виде жидкости.
«Но безлактозное молоко — не универсальный вариант замены коровьего. В отличие от лактазной недостаточности, при аллергии организм реагирует на белковые компоненты — казеин и сывороточные белки. Реакция похожа на непереносимость лактозы, но дополнительно может включать кожные проявления и поражение органов дыхания. Такое молоко содержит полный набор молочных белков, поэтому не подходит для аллергиков», — рассказывает Анна Симонова, студент кафедры биотехнологии ПНИПУ.
Растительный аналог — вытяжка из семян, орехов или злаков. Здесь полностью отсутствует лактоза, но вкус совсем не похож на традиционный. Полезные свойства такого «молока» зависят от используемого сырья. Например, соевый напиток можно считать альтернативой коровьему, потому что он содержит такое же количество белков, но в два раза больше витамина В1 и железа. Жиров в нем, как в частично обезжиренном молоке, но кальция меньше.
Если вы вынуждены полностью отказаться от молочных продуктов, для восполнения дефицита полезных веществ можно добавить в рацион орехи и семена, зелень, яйца, жирную рыбу, бобовые, морковь и тыкву, дыню и манго.
