เกี่ยวกับสารทดแทนน้ําตาล
ในปีพ. ศ. 2422 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้คิดค้นโซเดียมขัณฑสกรและแนวคิดเรื่องสารทดแทนน้ําตาลก็ถือกําเนิดขึ้น ด้วยการพัฒนากระบวนการสกัดและสังเคราะห์ประเภทของสารทดแทนน้ําตาลมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: น้ําตาลแอลกอฮอล์สารให้ความหวานจากธรรมชาติและสารให้ความหวานเทียม
● น้ําตาลแอลกอฮอล์เป็นสารประกอบที่ย่อยได้ต่ําซึ่งได้จากการลดหมู่อัลดีไฮด์หรือคีโตนบนโมเลกุลน้ําตาลให้เหลือเพียงหมู่ไฮดรอกซิล
● สารให้ความหวานจากธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นสารสกัดจากพืช
●สารให้ความหวานเทียมเป็นสารประกอบอินทรีย์สังเคราะห์ทางเคมีหรือกึ่งสังเคราะห์ที่มีความหวานสูงแคลอรี่ต่ําและความร้อนคงที่
หลังจากกว่า 100 ปีของการพัฒนาสารทดแทนน้ําตาลถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร "มาตรฐานการใช้วัตถุเจือปนอาหาร" ของจีน (GB2760-2014) ยังได้ตกลงเกี่ยวกับประเภทของสารทดแทนน้ําตาลที่สามารถใช้ในการแปรรูปอาหารซึ่งส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: น้ําตาลแอลกอฮอล์ (ไซลิทอลอิริทริทอลซอร์บิทอลและของเหลวซอร์บิทอล แลคติทอล, มอลทิทอลและมอลทิทอลเหลว, ดี-แมนนิทอลและไอโซมอลทูโลส), สารให้ความหวานจากธรรมชาติ (สตีวิออลไกลโคไซด์, กรดโรสมารินิก, ไกลโคไซด์หวาน, สารให้ความหวานชะเอมเทศ และโซมาโตสวีท) และสารให้ความหวานเทียม ข้อดีของสารทดแทนน้ําตาล
▲พลังงานต่ํา
น้ําตาลธรรมชาติ (เช่น ซูโครส กลูโคส และฟรุกโตส) มีปริมาณแคลอรี่ 16.74kj/g สารทดแทนน้ําตาลที่มีจําหน่ายทั่วไปในท้องตลาดมีลักษณะไม่ให้แคลอรีหรือน้อยมากและความหวานสูง ฉันทามติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสารให้ความหวานในอาหาร (2022) ระบุว่าสารให้ความหวาน อะซีซัลเฟม โซเดียมขัณฑสกร ซูคราโลส และสตีวิโอไซด์ผลิตแคลอรีเกือบเป็นศูนย์ แอสพาเทมผลิตแคลอรี่ 12.56-16.74kj ต่อกรัม แต่ความหวานของมันคือ 200 เท่าของซูโครสและด้วยความหวานในระดับเดียวกันปริมาณจึงน้อยมากและปริมาณแคลอรี่ที่ผลิตได้นั้นน้อยมาก น้ําตาลแอลกอฮอล์ผลิตแคลอรี่ 6.70-10.88 กิโลจูลต่อกรัมซึ่งอิริทริทอลผลิตแคลอรี่เพียง 0.879kj ต่อกรัม แต่เข้าสู่ร่างกายมนุษย์จะไม่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของร่างกายมนุษย์ถูกดูดซึมโดยแคลอรี่ต่ํามาก
▲ปรับปรุงประสิทธิภาพทางประสาทสัมผัสของเครื่องดื่ม
สารทดแทนน้ําตาลบางชนิดไม่เพียง แต่สามารถทดแทนความหวานของซูโครส แต่ยังเพิ่มรสชาติของเครื่องดื่มเฉพาะและปรับปรุงลักษณะทางประสาทสัมผัสของเครื่องดื่ม การเพิ่มอะซีซัลเฟมสตีวิออลไกลโคไซด์และกรดโรสมารินิกไกลโคไซด์ลงในชาดําและโยเกิร์ตธรรมดาตามลําดับสามารถเน้นรสขมดั้งเดิมของชาดําและลดการกระตุ้นความหวานของโยเกิร์ตเมื่อเทียบกับการเติมซูโครส การเพิ่มสตีวิออลไกลโคไซด์และกรดโรสมารินิกไกลโคไซด์ลงในนมช็อกโกแลตตามลําดับสามารถกระตุ้นรสขมดั้งเดิมของช็อกโกแลตได้ การเติมไกลโคไซด์หวานของกรดโรสมารินิกลงในโยเกิร์ตโปรไบโอติกช่วยเพิ่มปริมาณลอการิทึมของ Lactobacillus casei และ Lactobacillus bulgaricus อย่างมีนัยสําคัญ และส่งผลให้คะแนนคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสสูงขึ้น
▲ไม่ก่อให้เกิดโรคฟันผุ
การบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ําตาลหวานมากเกินไปเป็นหนึ่งในปัจจัยเสี่ยงของโรคฟันผุ ในขณะที่สารทดแทนน้ําตาลส่วนใหญ่ไม่สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพโดยแบคทีเรียในช่องปาก และผลิตผลพลอยได้จากกรดที่กัดกร่อนฟันน้อยลง ไซลิทอลและอิริทริทอลสามารถมีบทบาทสําคัญในการป้องกันโรคฟันผุโดยการยับยั้งจํานวนแบคทีเรียในช่องปากผ่านการลดการไหลของน้ําลายและกรดคราบจุลินทรีย์ การศึกษาผลของสารให้ความหวานเทียมสี่ชนิด (อะซีซัลเฟม แอสปาร์แตม โซเดียมขัณฑสกร และซูคราโลส) ต่อศักยภาพของฟิล์มชีวภาพในการทําให้เกิดโรคฟันผุได้แสดงให้เห็นว่า เมื่อเทียบกับซูโครสที่มีความหวานเท่ากันสารให้ความหวานเทียมทั้งสี่ชนิดจะยับยั้งการเจริญเติบโตและการผลิตกรดของความผิดปกติของสเตรปโตคอคคัสและฮีมาโตคริตสเตรปโตคอคคัสในช่องปาก และลดการสร้างฟิล์มชีวภาพ กําลังการผลิตและลดการสร้างฟิล์มชีวภาพซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของคราบจุลินทรีย์และสารก่อมะเร็งหลัก ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากสารทดแทนน้ําตาลต่อสุขภาพของมนุษย์
● โรคอ้วน
แม้ว่าวิธีการทดแทนน้ําตาลจะเป็นประโยชน์ในทางทฤษฎีสําหรับการควบคุมน้ําหนัก แต่ประสิทธิภาพของพวกเขาในฐานะกลยุทธ์การควบคุมน้ําหนักในระยะยาวยังคงเป็นที่น่าสงสัย การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าเครื่องดื่มทดแทนน้ําตาลอาจเพิ่มความอยากอาหารและเครื่องดื่มรสหวาน ซึ่งอาจนําไปสู่โรคอ้วนได้ พบว่าความหวานมีความสําคัญมากกว่าสารเสพติด เช่น คาเฟอีนในการจัดลําดับของวิถีประสาท การบริโภคสารทดแทนน้ําตาลบ่อยครั้งด้วยความหวานที่มีความเข้มสูงอาจกระตุ้นตัวรับความหวานมากเกินไปทําให้ต่อมรับรสของมนุษย์กลับสู่สภาวะวัยทารก (โดยมีความอดทน จํากัด สําหรับรสชาติที่ซับซ้อน) และเมื่อเวลาผ่านไปร่างกายมนุษย์พบว่าอาหารที่มีความหวานต่ํา (เช่นแอปเปิ้ลผักและพืชตระกูลถั่ว) น่าดึงดูดไม่เพียงพอและอาหารที่มีความหวานต่ําไม่เป็นที่พอใจของต่อมรับรส ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสําหรับความหวานสูงอาหารพลังงานสูงลดคุณภาพโดยรวมของอาหารที่บริโภคนําไปสู่การเพิ่มปริมาณพลังงานและการเพิ่มน้ําหนัก
● โรคเบาหวาน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพบความสัมพันธ์ระหว่างสารทดแทนน้ําตาลที่เฉพาะเจาะจงกับการพัฒนาของโรคเบาหวานทั้งในการศึกษาประชากรและในการทดลองในหลอดทดลองและในร่างกาย แต่ผลกระทบด้านสุขภาพในระยะยาวที่อาจเกิดขึ้นจําเป็นต้องได้รับการสํารวจต่อไป
ในการทดลองในสัตว์ทดลองหนูเพศผู้ 44 ตัวถูกสุ่มแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือกลุ่มอาหารปกติ (12% ของพลังงานที่บริโภคจากไขมัน) และกลุ่มอาหารที่มีไขมันสูง (60% ของพลังงานที่บริโภคจากไขมัน) และหลังจากนั้นสองสัปดาห์พวกมันจะถูกสุ่มอีกครั้งในกลุ่มสารให้ความหวาน (5-7 มก. กก. -1 ของสารให้ความหวานต่อวันซึ่งเทียบเท่ากับเครื่องดื่มแอสปาร์แตม 2-3 ขวด (ขวด 330 มล. -1) ต่อวันในมนุษย์) และกลุ่มน้ําดื่มสําหรับ 8 สัปดาห์ ความทนทานต่อกลูโคสลดลงในกลุ่มทดลองเมื่อเทียบกับกลุ่มน้ําดื่มทั้งในกลุ่มอาหารปกติและกลุ่มอาหารที่มีไขมันสูง ซึ่งบ่งชี้ว่าการบริโภคแอสปาร์แตมในปริมาณมากเป็นเวลานานอาจเป็นปัจจัยสาเหตุของการดื้อต่ออินซูลิน
จากหลักฐานที่มีอยู่ว่าการบริโภคสารทดแทนน้ําตาลในปริมาณมากในประชากรที่ไม่ใช่โรคเบาหวานสามารถนําไปสู่ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคเบาหวานจําเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสนับสนุนความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคสารทดแทนน้ําตาลกับการพัฒนาของโรคเบาหวานในประชากรที่เป็นเบาหวาน
จุลินทรีย์ในลําไส้
ผลกระทบของสารทดแทนน้ําตาลต่อจุลินทรีย์ในลําไส้อาจเกี่ยวข้องกับแหล่งที่มาของมัน สารให้ความหวานจากธรรมชาติและสารให้ความหวานน้ําตาลแอลกอฮอล์อาจทําปฏิกิริยากับจุลินทรีย์ในลําไส้เพื่อเพิ่มความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลําไส้ที่เป็นประโยชน์ ซึ่งอาจป้องกันและร่วมรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม
● ความดันโลหิตสูง
การศึกษาหลายชิ้นพบความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างการบริโภคสารทดแทนน้ําตาลกับความเสี่ยงของความดันโลหิตสูง แม้ว่าการเปลี่ยนเครื่องดื่มที่มีน้ําตาลหวานด้วยสารทดแทนน้ําตาลจะช่วยลดการบริโภคน้ําตาล
ในปี 2023 การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature Medicine ซึ่งรวมถึง 4,147 คนแสดงให้เห็นว่าอิริทริทอลมีทั้งที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์หัวใจและหลอดเลือดที่ไม่พึงประสงค์ที่สําคัญและส่งเสริมการเกิดลิ่มเลือด และผู้ที่มีระดับอิริทริทอลในเลือดสูงกว่ามีความเสี่ยงสูงต่อโรคที่ก่อให้เกิดโรคหัวใจที่สําคัญ สารทดแทนน้ําตาลมีผลเสียอย่างมากต่อความดันโลหิตสูงในมนุษย์และจูงใจให้เกิดเหตุการณ์หัวใจและหลอดเลือด กลไกที่เกี่ยวข้องยังไม่ชัดเจนในขณะนี้ และอาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของความอยากอาหารและการเปลี่ยนแปลงของพืชในลําไส้
● การตายจากทุกสาเหตุ
การบริโภคสารทดแทนน้ําตาลมากเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตก่อนวัยอันควร การศึกษาการบริโภคน้ําอัดลมและการเสียชีวิตใน 10 ประเทศในยุโรปพบว่าความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตสําหรับผู้ที่บริโภคเครื่องดื่มทดแทนน้ําตาล ≥500 มล. ต่อเดือน-1 สูงกว่าผู้ที่บริโภค 1.26 เท่า