Czy alluloza wywołuje jakieś skutki uboczne?
Wstęp: Jest to pierwszy z serii dwóch artykułów poświęconych allulozie. Czy jest to słodzik bezpieczny? Czy wywołuje jakieś skutki uboczne? A może jego spożycie niesie za sobą jakieś wyjątkowe korzyści zdrowotne? Zaraz się przekonamy. Zapraszamy do lektury.
Wszystkie artykuły z tej serii:
Wszystko zaczęło się od cukru i syropu glukozowo-fruktozowego [1]. Były to pierwsze substancje słodzące stosowane w przemyśle spożywczym ‒ tanie, skoncentrowane źródła pustych kalorii, które powiązano z rozwojem chorób takich jak otyłość, cukrzyca typu 2., próchnica, czy zespół metaboliczny [1]. Potem pojawiły się słodziki drugiej generacji, sztuczne substancje słodzące, typu neotam, sukraloza, czy sacharyna ‒ praktycznie bezkaloryczne, ale ich skutki uboczne wzbudzają pewne obawy [1]. Wykazano, na przykład, że, zmieniając skład mikrobiomu jelitowego, sztuczne słodziki wywołują nietolerancję glukozy [2] i tym samym, wbrew temu co mogłoby się wydawać, przyczyniają się do rozwoju zaburzeń metabolicznych [3]. Nie mówiąc już o tym, że mają dosyć specyficzny posmak [1]. Potem przyszedł czas na słodziki trzeciej generacji: alkohole cukrowe, takie jak sorbitol, ksylitol, czy erytrytol [1]. Są to substancje niskokaloryczne, ale problematyczne ze względu na działanie przeczyszczające [1]. I tak oto docieramy do ostatniej kategorii substancji słodzących, tzw. „cukrów rzadkich” ‒ słodzików naturalnych, nisko- lub bezkalorycznych, o smaku zbliżonym do cukru [1]. Do tej właśnie grupy należy alluloza [1].
Dla tych, co o allulozie słyszą po raz pierwszy, wcześniej ta sama substancja znana była pod nazwą psikoza [4].
Nazwa „psikoza” pochodzi od antybiotyku, z którego ta substancja została wyizolowana [1]. Nie da się ukryć, że dla słodzika jest to pochodzenie dosyć nietypowe. W przeglądzie opublikowanym w 2020 r. czasopiśmie Frontiers of Bioengineering and Biotechnology kładzie się nacisk na fakt, że alluloza jest cukrem naturalnym, nie sztucznym [5]. Jak na ironię, na poparcie tej tezy przytacza się tutaj artykuł, według którego alluloza powstaje z funkcjonalizowanych nanokoralików polihydroksyalkanianów, z zastosowaniem enzymu o nazwie D-tagatoza-3-epimeraza, produkowanym przez bakterie rekombinowane i wolne od endotoksyn [6].
Teoretycznie alluloza rzeczywiście jest cukrem naturalnym, jednym z tzw. cukrów rzadkich, które Międzynarodowe Stowarzyszenie Cukrów Rzadkich (ang. International Society of Rare Sugars) definiuje jako cukry w naturze występujące w ograniczonych ilościach [7]. Jednak dzięki poczynionym w ostatnim czasie postępom technologicznym, w tym w zakresie inżynierii enzymatycznej, przy zastosowaniu mikroorganizmów modyfikowanych genetycznie, cukry rzadkie, w tym alluloza, mogą być teraz produkowane na skalę przemysłową [7]. Ze względu na fakt, że w małych ilościach alluloza od zawsze występowała w niektórych produktach spożywczych, m.in. w syropie klonowym, ketchupie, figach suszonych, czy rodzynkach, FDA nadało jej status substancji ogólnie uważanej za bezpieczną [1]. Z tym że jej zawartość w tych produktach była naprawdę znikoma, rzędu kilkudziesięciu miligramów, czy jednej sześćdziesiątej czwartej łyżeczki [8].
Alluloza powstaje w wyniku podgrzewania fruktozy [9]. Dlatego właśnie bohater opisu przypadku z 1983 r. dostawał wysypki po spożyciu, z pozoru ze sobą niepowiązanych, produktów typu hamburgery, spaghetti, czy słodycze [9]. Jak się okazało, mężczyzna miał alergię na allulozę, która jest produktem ubocznym procesu produkcji syropu glukozowo-fruktozowego, słodzika powszechnie stosowanego w przemyśle spożywczym [9]. Mało przekonująca jest wobec tego teoria, że alluloza jest na pewno bezpieczna, bo występuje naturalnie w jedzeniu. Pewności co do jej bezpieczeństwa dostarczyć nam mogą wyłącznie badania naukowe [10].
W przeciwieństwie do zwykłego cukru alluloza nie szkodzi naszym zębom; nie jest metabolizowana przez bakterie w jamie ustnej, które, wytwarzając kwasy, prowadzą do nagromadzenia kamienia nazębnego i rozwoju próchnicy [11]. Nie podnosi też poziomu cukru we krwi, nawet u cukrzyków [5]. Opisywana jest jako słodzik bezkaloryczny, ale, formalnie rzecz biorąc, zawiera jakieś 1,5 kcal w jednej łyżeczce, mniej więcej tyle samo co erytrytol [12]. Również podobnie jak erytrytol pod względem słodkości zwykłemu cukrowi dorównuje w mniej więcej 70% [5]. Za to pod względem smaku, konsystencji i wszechstronności zastosowania jest praktycznie nie do odróżnienia [5]. A czy alluloza wykazuje jakieś działanie toksyczne?
Alluloza uważana jest za cukier stosunkowo nietoksyczny [8]. Co to tak właściwie oznacza? Jako punkt odniesienia niech posłuży nam tutaj przykład ksylitolu; jak wiadomo jest to słodzik bardzo niebezpieczny dla psów [13]. W przypadku ok. 15-kilogramowego psa zagrażająca życiu może być dawka w wysokości raptem ½ łyżeczki [14]. Za to alluloza już tak silnego działania trującego nie wykazuje; ½ łyżeczki nie wywołuje jeszcze żadnych problemów, ryzyko niepożądanych skutków ubocznych pojawia się dopiero przy dawce w wysokości ponad ½ szklanki [13]. W tym badaniu przetestowano jednak tylko działanie pojedynczej dawki [13]. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo allulozy w perspektywie długoterminowej, w trwającym kilka miesięcy badaniu z 2017 r. [15] dawkę mniej więcej 1,5 łyżeczki przetestowano na zdrowych psach o wadze ok. 15 kg i nie odnotowano żadnych negatywnych skutków ubocznych. Wręcz przeciwnie, wśród badanych zwierząt zaobserwowano spadek poziomu cholesterolu, w związku z czym naukowcy zasugerowali, że może warto byłoby przeprowadzić w tym zakresie jakieś badania kliniczne [15]. Kto wie, może otyłym psom weterynarze powinni zacząć przepisywać właśnie allulozę [15]?
No dobrze, a co z badaniami z udziałem ludzi? W badaniu z 2010 r. uczestnikom stopniowo podwyższano dawkę allulozy, w celu ustalenia maksymalnej dawki jednorazowej [16]. Ostre objawy ze strony przewodu pokarmowego odnotowano dopiero przy dawce 0,4 g/kg masy ciała, czyli średnio przy 7 łyżeczkach [16]. Spożycie 9 łyżeczek allulozy zaskutkowało już wśród uczestników ostrą biegunką [16]. Mogłoby się wydawać, że są to rozważania czysto teoretyczne; w końcu kto byłby w stanie zjeść na raz taką ilość cukru? Otóż już jedna puszka Coca-Coli cukru zawiera 10 łyżeczek, a butelka Mountain Dew ‒ dwa razy tyle [17]. Wiemy już zatem, że alluloza bez wątpienia nie może być stosowana jako jedyna substancja słodząca w produkcji napojów.
Jeśli chodzi o maksymalny limit dobowy, podzielony na mniejsze dawki spożywane w ciągu dnia, silne mdłości, bóle brzucha, bóle głowy i biegunkę odnotowano wśród uczestników przy mnie więcej 17 łyżeczkach allulozy, z niewielkimi różnicami, w zależności od masy ciała [16]. Wygląda więc na to, że jednorazowa dawka allulozy nie powinna przekraczać 7 łyżeczek, a w ciągu doby lepiej nie przekraczać 15 łyżeczek [16]. Problem polega na tym, że przeciętny Amerykanin spożywa jakieś 17 łyżeczek cukru dziennie [18]. Nie zanosi się zatem, by przemysł spożywczy mógł się całkiem przerzucić na allulozę.
Maksymalną dawkę jednorazową alluloza ma zbliżoną do ksylitolu [19]. Dla porównania, erytrytolu przeciętny wagowo mężczyzna jednorazowo zjeść może ok. 14 łyżeczek, a kobieta ‒ ok. 15 łyżeczek [19]. Wciąż za mało, by posłodzić butelkę Coca-Coli, ale zawsze trochę większe pole manewru ‒ erytrytolem bez obaw można przynajmniej posłodzić herbatę, czy posypać grejpfruta.
Jednak w przeciwieństwie do erytrytolu alluloza, rzekomo, ma nie tylko nie szkodzić, ale wręcz pomagać [7]. Mówi się, że tym co wyróżnia słodziki czwartej generacji na tle innych substancji słodzących jest jakieś dobroczynne działanie dodatkowe [1]. Czy to prawda? Przekonamy się w następnym artykule.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Hossain A, Yamaguchi F, Matsuo T, et al. Rare sugar D-allulose: Potential role and therapeutic monitoring in maintaining obesity and type 2 diabetes mellitus. Pharmacol Ther. 2015;155:49-59.[2] Suez J, Korem T, Zeevi D, et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 2014;514(7521):181-6.
[3] Swithers SE. Artificial sweeteners produce the counterintuitive effect of inducing metabolic derangements. Trends Endocrinol Metab. 2013;24(9):431-41.
[4] Oshima H, Kimura I, Izumori K. Psicose Contents in Various Food Products and its Origin. Food Sci Technolo Res. 2006; 12:137-43.
[5] Jiang S, Xiao W, Zhu X, et al. Review on D-Allulose: In vivo Metabolism, Catalytic Mechanism, Engineering Strain Construction, Bio-Production Technology. Front Bioeng Biotechnol. 2020;8:26.
[6] Ran G, Tan D, Zhao J, et al. Functionalized polyhydroxyalkanoate nano-beads as a stable biocatalyst for cost-effective production of the rare sugar d-allulose. Bioresour Technol. 2019;289:121673.
[7] Van Laar ADE, Grootaert C, Van Camp J. Rare mono- and disaccharides as healthy alternative for traditional sugars and sweeteners? Crit Rev Food Sci Nutr. 2021;61(5):713-41.
[8] Chung MY, Oh DK, Lee KW. Hypoglycemic health benefits of D-psicose. J Agric Food Chem. 2012;60(4):863-9.
[9] Nishioka K, Katayama I, Sano S. Urticaria induced by D-psicose. Lancet. 1983;2(8364):1417-8.
[10] Hayashi N, Iida T, Yamada T, et al. Study on the postprandial blood glucose suppression effect of D-psicose in borderline diabetes and the safety of long-term ingestion by normal human subjects. Biosci Biotechnol Biochem. 2010;74(3):510-9.
[11] Memorandum. U.S. Food & Drug Administration. February 28, 2019.
[12] Iida T, Hayashi N, Yamada T, et al. Failure of d-psicose absorbed in the small intestine to metabolize into energy and its low large intestinal fermentability in humans. Metabolism. 2010;59(2):206-14.
[13] Nishii N, Nomizo T, Takashima S, Matsubara T, Tokuda M, Kitagawa H. Single oral dose safety of D-allulose in dogs. J Vet Med Sci. 2016;78(6):1079-83.
[14] Eapen AK, de Cock P, Crincoli CM, Means C, Wismer T, Pappas C. Acute and sub-chronic oral toxicity studies of erythritol in Beagle dogs [published correction appears in Food Chem Toxicol. 2017 Dec;110:443]. Food Chem Toxicol. 2017;105:448-55.
[15] Nishii N, Takashima S, Kobatake Y, Tokuda M, Kitagawa H. The long-term safety of D-allulose administration in healthy dogs. J Vet Med Sci. 2017;79(11):1780-4.
[16] Han Y, Choi BR, Kim SY, et al. Gastrointestinal Tolerance of D-Allulose in Healthy and Young Adults. A Non-Randomized Controlled Trial. Nutrients. 2018;10(12):2010.
[17] How much sugar are you drinking? City of Meridan Department of Health and Human Services. April 2009.
[18] Bowman SA, Clemens JC, Martin CL, et al. Added sugars intake of Americans: what we eat in America, NHANES 2013-2014. Food Surveys Research Group. Dietary Data Brief No. 18. May 2017.
[19] Mäkinen KK. Gastrointestinal Disturbances Associated with the Consumption of Sugar Alcohols with Special Consideration of Xylitol: Scientific Review and Instructions for Dentists and Other Health-Care Professionals. Int J Dent. 2016;2016:5967907.