Süßstoffe: Leckerbissen oder Belastung?

Die meisten Menschen hegen eine Hassliebe zu Süßigkeiten. Süßigkeiten schmecken zwar lecker, die übermäßigen Kalorien belasten den Körper jedoch auch. Das Aufkommen von Süßstoffen scheint den Appetit von Feinschmeckern zu stillen und gleichzeitig eine übermäßige Kalorienaufnahme zu vermeiden. Allerdings können Süßstoffe zwar die Geschmacksknospen täuschen, nicht jedoch das Gehirn und die Darmflora.

Ein Süßstoff

Süßstoffe sind kalorienarme Verbindungen, die Lebensmitteln einen süßen Geschmack verleihen. Die am häufigsten verwendeten Süßstoffe sind Aspartam, Acesulfam-Kalium, Saccharin, Sucralose, Polyole (wie Xylitol, Erythritol, Sorbitol und Isomalt) und Steviolglycoside. Süßstoffe können in kalorienarme und kalorienfreie Süßstoffe sowie in künstliche und natürliche Süßstoffe unterteilt werden.

Disaccharidalkohole

Zuckeralkohol bezeichnet eine Art Polyol, das durch Hydrierung der reduzierenden Carbonylgruppe von Zucker (einschließlich Zucker mit vier, fünf und sechs Kohlenstoffatomen sowie deren Polymere) entsteht. Durch Reduzierung von Glucose entsteht Sorbit, durch Reduzierung von Xylose entsteht Xylitol, durch Reduzierung von Maltose entsteht Maltitol und durch Reduzierung von Fructose entsteht Mannitol usw. Die hauptsächlich als Süßstoffe verwendeten Polyole sind Sorbit, Erythrit, Xylitol, Isomalt, Maltitol, Mannitol und Lactitol. Unter diesen liegt die Süße von Xylitol nahe an der von Saccharose, während die Süße anderer Zuckeralkohole geringer ist als die von Saccharose. Erythrit hat die geringsten Kalorien, die fast vernachlässigbar sind, verfügt aber dennoch über 70 % der Süßkraft von Saccharose.

Stoffwechsel von drei Süßstoffen

Früher ging man davon aus, dass Süßstoffe keine relevanten Wechselwirkungen mit dem Stoffwechsel hätten. Studien haben jedoch gezeigt, dass Süßstoffe Wechselwirkungen mit dem Stoffwechsel oder der Darmflora haben. Die meisten kalorienarmen natürlichen Süßstoffe werden von kommensalen Bakterien im Dickdarm verstoffwechselt, während die meisten kalorienfreien künstlichen Süßstoffe durch gastrointestinale Enzyme (z. B. Peptidasen) verstoffwechselt werden und die verbleibenden Produkte im Dünndarm absorbiert und über den Urin ausgeschieden werden.

Die meisten Polyole wie Isomalt, Lactit, Maltit, Mannit und Sorbit werden von der Darmflora verstoffwechselt, wodurch kurzkettige Fettsäuren sowie Bifidobacterium und Lactobacillus spp. vermehrt werden. im Dickdarm. Obwohl Xylitol und Erythritol beides Polyole sind, unterliegen sie unterschiedlichen Stoffwechselprozessen. Beispielsweise werden 50 % des aufgenommenen Xylitols im Dünndarm absorbiert und dann in der Leber über Glucuronidierung (Pentosephosphatweg) metabolisiert, wodurch Xylitol auch in Muskelzellen in Energie umgewandelt wird. Die restlichen 50 % werden von der Darmmikrobiota zu kurzkettigen Fettsäuren und anderen Metaboliten verstoffwechselt. Darüber hinaus werden 90 % des Erythrits im Dünndarm absorbiert und über den Urin ausgeschieden, während das restliche Erythrit nicht am Stoffwechsel der Darmmikrobiota teilnimmt.

4. Warum schmeckt es süß?

Die Geschmacksrezeptorfamilie 1 (TIRs) ist eine Familie von Rezeptoren, die Süße und Umami wahrnehmen können und drei Mitglieder umfasst: TIR1, TIR2 und TIR3. Der Süßgeschmacksrezeptor (STR) ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der von TIR2 und TIR3 als Heterodimer coexprimiert wird und an der Erkennung des Süßgeschmacks beteiligt ist. Diese Rezeptoren befinden sich in Zellen verschiedener Organe, beispielsweise der Zungenspitze, den Betazellen der Bauchspeicheldrüse, den endokrinen Zellen des Darms, dem Fettgewebe und den Leberzellen. Wenn Süßstoffe an STRs binden, wird die Aktivierung der Signalkaskade in T1R2/T1R3 eingeleitet, wodurch α-Gustrin freigesetzt, α-Phospholipase C (PLC) aktiviert und Inositoltriphosphat (IP3) erzeugt wird, das die intrazelluläre Kalziumfreisetzung aktiviert. Anschließend wird das Transient Receptor Potential Cation Channel Subfamily Member 5 (TRPM5) aktiviert, das Geschmackszellen depolarisiert und dann Signale an süß wahrnehmende sensorische Neuronen sendet und das Gehirn dazu anregt, die Wahrnehmung eines süßen Geschmacks zu erzeugen.

Süßgeschmacksrezeptoren (STRs) und ihre Wechselwirkungen mit Süßstoffen. (1) Zwei G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs): T1R2 (gelb) und T1R3 (rot). (2) G-Protein wird aktiviert, wodurch α-Gustrin freigesetzt und dadurch Phospholipase C (PLC) aktiviert wird. (3) PLC verwendet Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat (PIP2), um Inositoltriphosphat (IP3) als sekundären Botenstoff zu erzeugen. (4) IP3 aktiviert Ionenkanäle im endoplasmatischen Retikulum und setzt Ca-Ionen in das Zytoplasma frei, wodurch TRM5 aktiviert und Geschmackssignale im Gehirn erzeugt werden.

China ist das Land mit dem höchsten Pro-Kopf-Verbrauch an Zucker und Süßstoffen, gefolgt von Indien und den Vereinigten Staaten. Im Jahr 2023 wird die Gesamtproduktion von Zuckerersatzstoffen in meinem Land voraussichtlich 295.000 Tonnen erreichen, was einer Steigerung von 7,3 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Darunter wird die Produktion künstlicher Süßstoffe voraussichtlich 112.000 Tonnen betragen, was einer Steigerung von 6,7 % gegenüber dem Vorjahr entspricht; Die Produktion natürlicher Süßstoffe wird voraussichtlich 183.000 Tonnen betragen, was einer Steigerung von 7,6 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Nach verschiedenen Kategorien betrachtet ist Erythrit in meinem Land immer noch der wichtigste Zuckerersatzstoff und macht 54,2 % der Gesamtproduktion aus.

Obwohl Süßstoffe viele Vorteile haben, sollten sie nicht ohne Einschränkung konsumiert werden. Süße Substanzen können dennoch eine gewisse Wirkung auf unsere Süßrezeptoren im ganzen Körper haben und können auch den Suchtmechanismus des Gehirns für süße Belohnungen stimulieren. Das Gehirn kann auch die wahrgenommene Süße von Lebensmitteln mit der Energieaufnahme des Körpers verknüpfen. Wenn das Gleichgewicht zwischen Süße und Energie aus dem Gleichgewicht gerät, kalibriert sich das Gehirn neu und erhöht den Gesamtenergieverbrauch, was dazu führen kann, dass Sie sich hungriger fühlen und mehr essen. Darüber hinaus können einige Süßstoffe auch negative Auswirkungen auf die Darmflora haben. Wenn Sie nicht anders können, essen Sie ein kleines Dessert oder versuchen Sie, frisches Obst zu essen.

Autor: Ren Shengquan, Sekretär der Anhui Science Writers Association, Mitglied des Organisations- und Propagandakomitees der Parteiabteilung der Feidong Science and Technology Association, Nationaler Gesundheitsmanager

Rezensionsexperte: Yang Duowen, Generalsekretär der Anhui Science Writers Association, Herausgeber