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低热量甜味剂:科学和能量平衡

Maryam Sardarodiyan^1*和瓦希德Hakimzadeh²

¹年轻的研究人员和精英俱乐部,Quchan分支,伊斯兰自由大学,伊朗

²食品科学与技术的部门,Quchan分支,伊斯兰自由大学,Quchan、伊朗

*通信:

Maryam Sardarodiyan,年轻的研究人员和精英俱乐部,Quchan分支,伊斯兰自由大学,Quchan,伊朗,电子邮件:sardarodiyan_5@yahoo.com

文摘

低热量甜味剂(LCS)提供了一个可以接受的选择热量糖类如蔗糖(蔗糖)和高果糖玉米糖浆和软饮料,常见甜味剂的数据包,谷物、零食、乳制品、卫生产品,和药物。低卡路里的甜味剂是一些最全面测试和评估的食品添加剂。产品包括阿斯巴甜和糖精已经经历了好几轮的风险评估由美国食品和药物管理局(FDA)和欧洲食品安全局(EFSA),与一些潜在的安全问题,包括致癌性和最近,对身体的影响体重增加,血糖控制和对肠道微生物的影响。基于现有的证据,LCS可以是一个有用的工具,让人们积极参与管理自己的体重对减肥和维护。

关键字

低热量甜味剂,体重、安全、能源平衡

介绍

低热量甜味剂(LCS)是常用的高果糖玉米糖浆等热量的糖的替代品,然而他们的角色在重量管理和健康仍然是一个持续争论的话题(1]。LCS的角色在一个健康的饮食一直有争议的135多年。争议与发现自身出现的第一个LCS,糖精,已经进行了相关问题的LCS的安全性和有效性进行体重管理。糖精是最初发现的化学家在1878年爱尔兰共和军Remsen约翰霍普金斯大学。然而,这是不小心在1879年又被重新发现他的博士后学生,之后君士坦丁发哈伯格,而从事煤焦油产品的衍生品。Fahlberg的起源本身就是不到清晰,被引用为美国(2)、俄罗斯(3和德裔美国人4在不同的来源。

不安的问题促使大量新的研究在1990年代末和2000年代初。大部分工作方式预加载设计试验来评估LCS的影响食欲(5)和短期试验测量对食物摄入量的影响(5]。一个清晰的进化结论的思维是明显的评论主题,该领域的研究人员。对此进行了总结表1和2分别对食欲和食物摄取的结果。揭示早期认为LCS都减肥可能适得其反,因为他们可以刺激食欲和食物摄入量。

表1:的影响低卡路里的甜味剂在食欲。

表2:的影响低卡路里的甜味剂在能源的摄入量。

产品的脱硫强度范围从30到20000倍力量的糖环己基氨基磺酸和advantame(最新的美国(美国)食品和药品管理局(FDA)批准的甜味剂),分别。当混合在一起低卡路里的甜味剂可以协作的品质甜蜜效力而言,感官特征,增加货架寿命,与经典的混合甜味剂糖精和环己基氨基磺酸(1:10比例)和阿斯巴甜和acesulfame-potassium [11]。

选择多年的甜味剂糖精/糖精的组合。这是直到问题出现关于可能造成膀胱在啮齿动物致癌性毒理学环己基氨基磺酸的研究,发现也是代谢环己胺有毒的潜力。有鉴于此,FDA通常被认为是安全的选择将其(GRAS)状态,1969年完全禁止在1970(环己基氨基磺酸12]。

尽管环己基氨基磺酸进行后续的研究证明,不是致癌物,环己基氨基磺酸的禁令仍然在今天的美国,尽管它是批准使用国际上除了少数几个国家包括日本(13]。相比之下,1977年美国国会将暂停使用糖精的禁令,而额外的进行了研究。的法律还需要含有糖精的产品包含一个标签警告说,“使用本产品可能有害你的健康。本产品含有糖精已决心的原因癌症在实验室的动物”。糖精警告随后删除了2000年12月(14]。

尽管这组材料的成员所有传授甜蜜,他们显示不同的属性,比如效力,口感,甜蜜,时间回味与稳定,都是结构不同。分子的结构的差异显然中概述图1(15]。

低热量甜味剂的定义和历史

LCS是一类高度甜化合物的贡献没有或几卡路里16]。因此,它们通常用于食品和饮料卡路里含量低,同时保持适口性(17]。LCS也被称为人造甜味剂,无营养的甜味剂,高强度甜味剂,无卡路里的甜味剂。有六个LCS批准使用食品添加剂由美国食品和药物管理局(FDA) (16]。阿斯巴甜,这些包括acesulfame-potassium advantame、摘要、糖精、三氯蔗糖。此外,甜菊苷和rebausioside(甜的提取甜菊糖甙rebaudiana据植物)以及郭罗汉(monkfruit)被认为是通常被认为是安全的(肝),这意味着专家共识已经达成为了确定,食品添加剂,它是安全的(18]。肝过程不同于食品添加剂的批准,作为食品添加剂的安全数据,提交给FDA的检查来确定这种物质是安全的,到达市场之前(18]。其他LCS,包括alitame糖精等,没有被批准用于美国,但批准和常用在许多世界其他地区(19]。糖醇等糖替代品,如高果糖玉米糖浆不包括在评估中,因为它们包含卡路里,因此不是LCS。

大型流行病学研究和随机试验的证据牵连摄入过多的糖分不利健康后果,促使领导医疗保健专业人士推荐全民减少精制糖的摄入20.]。热量的糖的替换低卡路里的甜味剂(LCS)(也称为“非营养性”甜味剂或人造甜味剂)在食品和饮料是一种方法促进遵守这些建议。LCS是高度有效的许可证减少糖替代品能源食品和饮料的密度,同时保持高适口性。然而,大量的争议有关健康LCS的后果消费,与冲突的研究表明有益的(21,有害22)或琐碎的(23)的结果。这些争议导致重大误解在公众对于在食品中使用LCS。

销售的全球趋势低热量的甜味剂

环己基氨基磺酸和糖精是最便宜的LCS,占大多数的LCS全球消费(24]。因为糖精是按重量比蔗糖甜只有30倍,相比大约200次,300次,600次的阿斯巴甜和acesulfame-potassium,糖精,三氯蔗糖,分别17环己基氨基磺酸),导致LCS市场只有当消费是按体积计算24]。此外,如前所述,环己基氨基磺酸不是FDA批准。相比之下,糖精是全球市场领导者根据蔗糖等价物,尤其是在桌面包市场,主要是甜' N '低™(25]。随着消费者偏好继续转向天然产物,甜菊苷的全球消费和瑞,预计将增加速度比其他LCS (24]。除了它的吸引力自然LCS,瑞也被视为比其他LCS更美味25)和食品和饮料制造商因此将扩大甜菊苷和瑞公司在研发新产品25]。

LCS可以促进体重增加的可能机制

如前所述的使用观察性研究来支持因果关系结论大大加强了似是而非的生物机制(s)的直接证据确凿的给定接触潜在的影响体重,体重或体重指数。马特斯和Popkin19)发表了一份全面审查的潜在机制LCS可能影响食欲和食物的摄入量以及其他的元素能源平衡,因此体重。从现有文献的回顾,他们得出结论说,没有证据表明LCS除了影响体重的影响机制能源和其他大量营养素的摄入量将调解的结果变量。其他一些机制被认为是,包括潜在的LCS刺激肠道中的甜味受体,在动物模型中可以影响肠道激素释放和肠道葡萄糖吸收(26]。其中最引人注目的联想学习的机制提出中断27];然而,这样一种机制尚未证明在人类28]。马特斯和Popkin19)审查中他们得出结论,人类的现有证据不支持的各种机制提出了LCS是如何影响能源平衡。

苏伊士et al。29日),显示通过补充饮用水的老鼠与高剂量的商业配方的糖精,三氯蔗糖或阿斯巴甜。令人惊讶的是,11周的接触,之后的每一个NAS食用老鼠组独立显示标记葡萄糖耐受不良相对于各种控件,包括水、蔗糖或葡萄糖消耗老鼠。后者控制尤其重要,因为大多数商业NAS粉配方涉及少量的NAS的混合物混合成一个更大数量的热量的糖。事实上,正如所示图2(29日从他们的一个重复,每一个商业NAS与血糖控制,增强葡萄糖耐受不良在老鼠喝糖精,三氯蔗糖或阿斯巴甜指出早在8周后启动的NAS消费和11周后曝光。这种表型似乎微生物相关,两种不同的抗生素疗法,针对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌,废除了NAS-induced葡萄糖不耐受。进一步研究可能的NAS对微生物的影响,我们专注于糖精。是否影响指出与商业糖精可显示其纯粹的形式和不同的饮食条件,我们与高脂肪饮食喂养老鼠(HFD,千卡60%来自脂肪)和补充他们的饮用水与相同的商业糖精方案给瘦老鼠,或纯糖精ADI匹配的剂量。事实上,我们确定,糖精,在所有的这些条件,包括不同的饮食、低剂量和纯化的形式,可能会加剧葡萄糖耐受不良。此外,与NAS消耗的瘦老鼠,抗生素治疗改善恶化葡萄糖耐受不良诱导的肥胖老鼠或纯商业糖精(29日]。

预期LCS对体重的影响

当LCS的考察研究,体重或其他相关措施是有用的解释这些研究的背景是,什么是预期对体重的影响考虑到更大的体重监管文献。在什么条件下会LCS会影响体重?显然,为了减肥,一个人必须在一种消极的状态能源平衡的能源支出大于能源的摄入量。因此,它可能会在LCS产品代替实验条件充分热量同行(例如,交换规律的饮食苏打汽水)可能会创建一个净热量赤字和消极能源平衡一段时间(直到身体适应和一个新的稳定的状态能源达到平衡)。条件LCS被添加到饮食不删除一些其他预计不会产生负面的热量来源能源平衡,因此,减肥会不会发生(例如,一个人不喝含糖饮料采用饮食饮料思考他们得到“自由”的甜蜜没有后果)。最近的趋势在LCS使用建议他们大多是添加到饮食与代替热量甜味剂(30.]。最后,意图,水平的努力,个人的信念和期望会影响结果,作为重要的减肥很少发生在缺乏意图和认知努力。

它可能出现一些体重决议LCS的功效管理是新兴的,但是事实并非如此。的进步人类生理的理解和研究能力提出了新的问题。神经成像技术允许监测大脑活动以应对口腔接触和摄入LCS。虽然不是均匀观察(31日LCS,微分反应和天然糖在大脑奖励中心(32)对他们的行为和生物效应提出了新的问题。甜味受体,标签等,因为他们首次发现在口腔中,被发现在整个消化道和外围国家的33]。他们的存在对肠道enteroendocrine细胞和证据,LCS可能引起肠道的释放肽(34和改变葡萄糖运输在细胞培养的研究35)建议LCS并不像此前认为的新陈代谢惰性。意识的加强,胃肠道功能和整体的微生物群的重要性健康也引发了新的问题早期试验表明LCS改变细菌种类和可能血糖反应(36]。添加,荟萃分析产生冲突的结果与前瞻性群组试验表明LCS使用高BMI而随机对照试验显示相反的(37]。

托马斯et al。38),该研究提供了证据表明,一些人可以成功地保持大量的体重损失长期随访,尽管环境和生理,他们可能面临的挑战,并强调保持关键行为变化保持体重的重要性长期亏损的风险,防止疾病。平均体重为31.3公斤(95% CI = 30.8, 31.9)在基线,23.8公斤(95% CI = 23.2, 24.4), 5年和23.1±0.4公斤(95% CI = 22.3, 23.9), 10年。超过87%的参与者估计仍然保持至少10%的减肥5年和10。较大的初始重量损失和长期维护与更好的长期结果。休闲体育活动减少,饮食节制,self-weighing频率和增加的百分比能源摄入脂肪和抑制解除的相关更大的体重反弹。大多数减肥的人保持在10年。长期减肥维护是可能的,需要持续的行为改变(38]。

Phelan et al。39],这些发现表明,减肥维护者(WLM)使用更多的饮食策略来完成减肥维护,包括更大的限制脂肪摄入,脂肪——和sugar-modified食物,减少含糖饮料的消费,增加人工加糖饮料的消费。方法来促进fat-modified食品和人造甜味剂的使用优点在预防和治疗对照试验进一步研究[39]。

Catenacci et al。40),这个横断面研究的目的是评估患病率和策略的低/无热量的甜饮料(LNCSB)消费成功减肥维护者。经常食用LNCSB在成功减肥很常见维护人员由于种种原因包括帮助个人极限能源的摄入量。饮料的消费模式的改变被认为是非常重要的减肥和维护大量成功减肥的百分比等级的维护者。主题成功减肥维护主要消耗热量减少或无卡路里饮料(包括LNCSB)和报告低单边带。绝大多数(78%)的受试者使用LNCSB觉得他们帮助他们控制卡路里摄入或减少总食物或暗示这些饮料可以在体重控制计划中发挥作用。饮料的消费模式的变化(特别是水和一定程度上的增加,减少常规卡路里/ nondiet饮料)也可能是减肥的重要策略和维护(40]。

全球人口的低热量甜味剂的消费趋势

只有有限的数据是可用的,现有的研究表明,LCS全球消费是很常见的。据估计具有代表性的德国人在1988年,大约36%的参与者表示消费LCS (41),这是类似于美国(估计报告42]。当前消费在德国很可能高于上面报道,这个估计是生成之前作为一个通用甜味剂阿斯巴甜的批准和之前更新的LCS包括acesulfame-potassium和三氯蔗糖。虽然也不是为了评价颞LCS消费趋势,近期的数据从澳大利亚西部一般估计,37.4%的成年人(年龄16岁及以上)每周喝无糖软饮料(43),也符合美国的数据(42]。

LCS消费特别高据报道在中美洲和南美洲44,45]。拉丁美国大学生的一项最新研究报告称,80%的受访者报告每周食用LCS,智利在学生中最高的消费报道(44]。智利在10 - 16岁的学生在两个城市,96.6%的每日LCS消费(45]。相比之下,食用低热量(LCS-containing)饮料是据报道只有8.3%的儿童和成年人在墨西哥在1999年和2010年之间使用饮食从墨西哥召回数据营养调查1999 (n = 6049)和国家健康和营养调查2012 (n = 10.343)46]。潜在原因这些矛盾的发现尚未阐明。

癌症流行病学数据

自1970年代以来,当动物实验研究报告膀胱的过度风险癌症在啮齿动物中处理非常高剂量的糖精(47),低热量甜味剂的潜在作用癌症风险已经被广泛讨论。一些流行病学研究也发现了一些的关系糖精和膀胱之间癌症风险在人类48),但大多数和最大的研究没有发现协会(49]。此外,糖精的致癌效应是种特异性,即。,it is specific to (male) rats administered high doses of sodium saccharin, following the formation of amorphous precipitates in (male) rat urine [50]。因此,糖精在膀胱的作用癌症风险是不被认为是在目前的报告。参照阿斯巴甜和其他低热量甜味剂,大多数动物研究未能证明致癌活性(51]。在老鼠身上只有两个实验研究变量处理剂量的阿斯巴甜和之后直到自然死亡发现多余的恶性肿瘤的发生率,尤其是淋巴瘤和白血病等女性,而不是男性(52]。正如前面所讨论的,这样一个明显的过剩可以解释的长期研究,以及研究的较高的感染动物。后续长期的致癌性研究老鼠从同一组经胎盘的暴露在阿斯巴甜发现增加肝细胞癌和/细支气管肺泡癌的发病率在男性只(53]。

结论

甜味的渴望是天生的。由于摄入糖分会增加卡路里的摄入量和可能导致肥胖,一些慢性疾病的危险因素,这常见的甜味剂必须限制在糖尿病患者的饮食。强烈自然和人工甜味剂的可用性已经使人们有可能为消费者提供甜味,而卡路里高蔗糖的饮食。通常由于食物摄入是控制能源需求,可能存在低热量甜味剂的使用可能会导致增加食品消费以弥补糖的热量。事实上,一些研究人员报道,人工甜味剂,尤其是糖精和安赛蜜钾、诱导增加胰岛素的分泌,增加食欲。阿斯巴甜和糖精被发现产生显著增加饥饿感和食欲30分钟- 60分钟后摄入,而葡萄糖生产食品消费的抑制。需要广泛的研究来确定强烈自然和人造甜味剂的长期影响食欲,体重增加,血糖、胰岛素水平在正常、肥胖,糖尿病人。

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