Zdrowotne konsekwencje spożywania syropu fruktozowego

To cukry nadają jedzeniu słodki i pyszny smak. Dawniej w naszych domach najczęściej stosowano sacharozę, czyli tzw. cukier stołowy. Niestety w latach 70. na rynku pojawił się tańszy i bardziej wydajny zamiennik cukru o wysokiej sile słodzenia – syrop glukozowo-fruktozowy, który jest szalenie lubiany przez branżę spożywczą. Można znaleźć go niemal wszędzie, zaczynając od napojów, lodów, słodyczy, a kończąc na pieczywie czy wędlinach. Obfituje w niego także wszelaka żywność wysokoprzetworzona. W poniższym artykule odpowiemy sobie na pytanie, jaki wpływ na nasze zdrowie oraz występowanie chorób cywilizacyjnych ma wszechobecność syropu wysokofruktozowego.

[aktualizacja 12’2021]

Sacharoza i jej tańsze zamienniki, w tym syrop wysokofruktozowy

Sacharoza (disacharyd), czyli dwucukier, zbudowany z glukozy i fruktozy, które połączone są ze sobą wiązaniem alfa-1,4-glikozydowym. W Polsce sacharozę najczęściej pozyskuje się z buraków cukrowych, głównie przez metodę ekstrakcji. To właśnie sacharozę zwykle dodaje się do różnego rodzaju ciast, cukierków, dżemów oraz innych, podobnych produktów spożywczych.

Z biegiem czasu prężnie rozwijający się przemysł spożywczy doprowadził do wytworzenia nowych, bardziej wydajnych i tańszych zamienników cukru o stosunkowo wysokiej sile słodzenia. W latach 70. należał do nich tak zwany syrop wysokofruktozowy, znany również jako syrop kukurydziany lub syrop glukozowo-fruktozowy. 

Jak otrzymuje się syrop glukozowo-fruktozowy?

Syrop glukozowo-fruktozowy otrzymuje się głównie przez hydrolizę enzymatyczną lub kwasową skrobi. Na samym początku wytwarzany był ze skrobi pszenicznej lub ziemniaczanej. Obecnie jednak produkuje się go głównie ze skrobi kukurydzianej, która jest bardziej wydajna.

Z wielu względów ekonomicznych i gospodarczych produkcja syropu glukozowo-fruktozowego jest znacznie tańsza niż produkcja sacharozy.

Syropy wysokofruktozowe uzyskuje się z syropu glukozowego zawierającego od 96% do 98% glukozy, otrzymanej z hydrolizy skrobi kukurydzianej. Przemiana glukozy we fruktozę jest katalizowana przez izomerazę ksylową. Proces przekształcania odbywa się w środowisku alkalicznym (zasadowym) z udziałem jonów magnezowych, w temperaturze 60 stopni Celsjusza, trwa 4 godziny. Wyprodukowany w ten sposób roztwór fruktozy jest następnie poddawany procesowi oczyszczenia przy pomocy węgla aktywnego. Następnie zagęszcza się go poprzez odparowanie wody.

HFS i HFCS – rodzaje syropów fruktozowych

W przemyśle spożywczym używa się głównie:

1. HFS (syrop wysokofruktozowy, ang. high fructose syrup),
2. HFCS (syrop wysokofruktozowy kukurydziany, ang. high fructose corn syrup).

Poniżej tabela ze składem węglowodanowym HFCS, syropy mogą się od siebie różnić zawartością procentową fruktozy i glukozy. 

Skład węglowodanowy syropów fruktozowych:

Głównymi zaletami tych syropów są głównie aspekty ekonomiczne i technologiczne. Charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością, wysoką stabilnością mikrobiologiczną, małą lepkością oraz niską ceną. Wykorzystuje się je jako stabilizatory smaku i zapachu.

Spożycie HFCS z roku na roku dosyć mocno wzrasta. Jedno z badań wykazało, iż pomiędzy rokiem 1970 a 1990 wzrost spożycia HFCS uzyskał aż 1000%. 

HFCS-55 jest głównie wykorzystywany do słodzenia napojów takich jak: soki, napoje energetyczne oraz słodkie napoje gazowane i niegazowane.

HFCS-42 na samym początku był dodawany jako dodatek słodzący do dżemów, owoców kandyzowanych, wsadów owocowych, wyrobów piekarniczych, piwa, likierów, sosów, a nawet do zalew ogórkowych i śledziowych. Jest również szeroko stosowany w przemyśle mleczarskim jako dodatek do produkcji mlecznych napojów fermentowanych, deserów mlecznych i lodów.

Obecnie syrop glukozowo-fruktozowy możemy znaleźć praktycznie w każdym produkcie spożywczym, nawet w mięsie i rybach!

Zdrowotne aspekty spożywania HFS i HFCS

1. Wydzielanie hormonów insuliny i leptyny – globalne stosowanie syropów w produktach spożywczych doprowadziło do wzrostu udziału fruktozy w diecie. Konsekwencją tego jest niski poziom wydzielania insuliny i leptyny, obniżenie efektu hamowania przyjmowania jedzenia oraz zaburzenia regulacji równowagi energetycznej. Wynikiem tego jest podwyższenie kwasów tłuszczowych, co może przyczyniać się do zmniejszenia wrażliwości na insulinę. Zwiększenie ilości kwasów tłuszczowych w obszarze żyły wrotnej doprowadza do pobudzania wątrobowej syntezy glukozy. Wzrost poziomu glukozy we krwi oraz wzmożone wydzielanie insuliny przez dłuższy czas przyczynia się do uszkodzenia komórek beta trzustki, odpowiedzialnych właśnie za wydzielanie insuliny. 
2. Podwyższenie masy ciała – pojawia się coraz więcej badań potwierdzających, że dieta bogata w syropy wysokofruktozowe może przyczyniać się do wzrostu masy ciała. W roku 2010 dwóch naukowców przez okres sześciu miesięcy poddało eksperymentowi dwie grupy szczurów. Jedna grupa była pojona 8% roztworem HFCS-55, a druga 10% roztworem glukozy. Okazało się, że grupa szczurów pojona roztworem syropu wysokofruktozowego miała wzrost masy ciała średnio o 5% więcej, niż te pojone roztworem glukozy. 
3. Gospodarka lipidowa – wzrost stężenia poziomu trójglicerydów jest bardzo mocno związany z ilością fruktozy w diecie. Przyczyną tego jest głównie działanie fruktozy, która pobudza działanie syntezy trójglicerydów w wątrobie, jak również opóźnieniem eliminacji trójglicerydów w wyniku zmniejszenia aktywności lipazy lipoproteinowej. Co interesujące u osób z insulinoopornością – wpływ fruktozy na zwiększenie poziomu trójglicerydów był znacznie wyższy. 

Warto wspomnieć jeszcze o samym metabolizmie fruktozy. Zachodzi on w komórkach wątrobowych przy obecności między innymi fruktokinazy. Co bardzo istotne, proces ten nie jest regulowany na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego. W rezultacie nadmiar fruktozy nie jest przekształcany w glikogen, tylko służy jako składnik do produkcji kwasu pirogronowego oraz triacylogliceroli (trójglicerydów).

Przeczytaj także: Nadwaga i otyłość u dzieci – poznajcie fakty!

Związek wysokiego spożycia fruktozy z występowaniem pewnych chorób.

Obecnie mamy bardzo wiele badań naukowych, które wykazują związek pomiędzy wysokim spożyciem fruktozy a rozwojem chorób, takich jak:

• hipertriglicerydemia
• stłuszczenie wątroby w wyniku nagromadzenia się kwasów tłuszczowych w hepatocytach
• insulinooporność
• nadciśnienie tętnicze
• hiperurykemia

Nadmiar fruktozy w diecie może przyczyniać się do nasilenia objawów związanych z refluksem żołądkowo-przełykowym. Przyczyną tego jest gromadzenie się gazów – fruktoza kumuluje się w przewodzie pokarmowym. Dochodzi w nim do zwiększonej fermentacji i wydzielania wodoru, dwutlenku węgla i metanu.   

Jedno z najnowszych badań przeprowadzonych w 2019 roku potwierdza szkodliwe działania spożycia syropów wysokofruktozowych. W tym badaniu naukowcy podzielili szczury na cztery grupy. Pierwsza grupa była karmiona paszą z 15% dodatkiem sacharozy, druga grupa paszą zawierającą 15% syropu glukozowo-fruktozowego. Trzecia grupa z kolei paszą zwierzęcą zawierająca po 7,5% sacharozy i roztworu sacharozy podanej w płynie, czwarta grupa paszą zawierającą po 7,5% HFCS-55 i roztworu HFCS-55 podanego w płynie.

W grupie szczurów karmionych HFCS-55 zaobserwowano niekorzystne zmiany profilu lipidowego, szczególnie wzrost właśnie trójglicerydów. Można było zaobserwować również inne, negatywne skutki zdrowotne, takie jak: podwyższenie poziomu glukozy i kwasu moczowego we krwi oraz wzrost masy ciała. Co ciekawe, naukowcy w tym badaniu wysnuli wniosek, że czynnikiem ryzyka insulinooporności i chorób sercowo-naczyniowych była płynna forma podania cukru, a nie sam rodzaj cukru. 

Syrop fruktozowy – wnioski

Pokaźny wzrost spożycia fruktozy związany z wykorzystaniem na szeroką skalę syropów wysokofruktozowych w produkcji żywności może przyczyniać się do zwiększenia ryzyka rozwoju chorób metabolicznych, cukrzycy, otyłości oraz chorób układu sercowo-naczyniowego.

Właśnie dlatego następnym razem będąc na zakupach, zwróćmy uwagę na skład danego produktu spożywczego. Wybierajmy produkty o jak najprostszym i czystym składzie. Wierzcie – da się, chociaż na początku jest to na pewno czasochłonne i frustrujące. Z czasem odkrywamy jak dużo, pozornie zdrowych produktów, takimi nie jest. Tym bardziej warto wnikliwie czytać składy!

Sięgajmy często i chętnie po rodzime warzywa, w tym strączkowe, po kasze i zioła. Pamiętajmy, że suplementy to nie antidotum na nasze złe nawyki żywieniowe. Nie tędy droga!

Polecamy również: Jak skutecznie zadbać o dobre trawienie?

Bibliografia

1. Sadowska J, Rygielska M. Technologiczne i zdrowotne aspekty stosowania syropu wysokofruktozowego do produkcji żywności, Żywność, nauka, technologia, jakość, 2014, 3 (94), 14-26;
2. Biernacka K, Hoffmann M, Piotrowska A. Zagrożenia zdrowotne związane ze stosowaniem syropu wysokofruktozowego w produkcji żywności, Inżynieria żywności. Postępy techniki przetwórstwa spożywczego, 2016, 2, 89-96
3. Koszowska A i wsp, Cukier – czy warto go zastąpić substancjami słodzącymi, Borgis – Nowa Medycyna, 2014, 1, 36-41;
4. Sadowska J, Bruszkowska M. Assessing the effect of sugar type and form of its intake on selected parameters of carbohydrate-lipid metabolism and plasma atherogenic indices in rats, Department of Human Nutrition Physiology, 2019, 70 (1), 59-67;
5. Kretowicz M i wsp, Czy istnieje związek pomiędzy dziennym spożyciem fruktozy a wartościami ciśnienia tętniczego i stężeniem kwasu moczowego u chorych z przewlekłą chorobą nerek bez cukrzycy, Viamedica, 2011, 15 (6), 341-346;
6. Grupińska J i wsp. Korzyści i zagrożenia związane z konsumpcją naturalnych zamienników sacharozy, BROMAT. CHEM. TOKSYKOL, 2015, 1, 1-10.