Syrop glukozowo – fruktozowy vs cukier – czy jest różnica?

Z racji przyszłego zawodu, a przede wszystkim własnego zainteresowania szeroko pojętą tematyką żywności i dietetyki, mam zwyczaj sprawdzania składu produktów, które zamierzam kupić. Zapewne wydłuża to moje zakupy o kilka dobrych minut, jednak tak naprawdę nie ma to większego znaczenia, bo liczy się przede wszystkim uspokajająca świadomość, że nie odżywiam swojego organizmu pięknie zapakowanymi odpadkami i toną substancji chemicznych sprawiających, że wyglądem i smakiem przypominają coś co nadaje się do spożycia. Jeżeli masz podobne zdanie i  nie jest Ci obojętne własne zdrowie,  gorąco zachęcam do sprawdzania i wnikliwego czytania etykiet znajdujących się na produktach spożywczych. Ten bardzo dobry, aczkolwiek nie wymagający zbyt wielkiego zaangażowania i poświęcenia nawyk może diametralnie odmienić jakość Twojej diety.

Ale dlaczego o tym piszę? Otóż przechadzając się tak między półkami jednego z popularnych hipermarketów i sprawdzając skład kolejnego produktu wysnułam zatrważające wnioski. Żywność, którą Polacy jedzą na co dzień jest przesycona syropem glukozowo – fruktozowym. O ile jego obecność  w sokach owocowych czy słodyczach już nikogo nie dziwi, o tyle można go spotkać w wielu innych produktach, których nawet byśmy o to nie podejrzewali. Zaniepokojona owym odkryciem postanowiłam przeanalizować aktualne badania dotyczące wpływu syropu glukozowo – fruktozowego na zdrowie człowieka – w końcu ostatnio nagminnie trąbi się o jego  niezwykle wysokiej szkodliwości – więc warto wiedzieć z czego to wynika.

Źródła syropu glukozowo – fruktozowego

Syrop  glukozowo – fruktozowy można spotkać praktycznie wszędzie, a więc w:lody

  • Sokach, nektarach i napojach owocowych;
  • Napojach gazowanych i niegazowanych (cola, herbata mrożona, oranżada, napoje energetyzujące);
  • Jogurtach, kefirach, maślankach, mlekach smakowych;
  • Galaretek, dżemów, marmolad, deserów w proszkach;
  • Lodach;
  • Wyrobach cukierniczych (w tym pieczywo cukiernicze);
  • Przetworach zbożowych (musli, płatki);
  • Zupach, sosach w proszku;
  • Napojach alkoholowych;
  • Ketchupach, musztardach, gotowych sosach;

Co więc występuje on także w produktach przeznaczonych do żywieniach dzieci. Warto w tej sytuacji zastanowić się jaki może być jego wpływ na nasze zdrowie? Czy w ogóle cały szum wytworzony wokół syropu glukozowo – fruktozowego jest uzasadniony?

Z czego wynika popularność syropu glukozowo – fruktozowego?

Syrop glukozowo – fruktozowy (izoglukoza, HFCS – High Fructose Corn Syrup) to roztwór 55% fruktozy, 42% glukozy i 3% wyższych sacharydów, stosowany w przemyśle spożywczym jako substancja słodząca. Początkowo był wytwarzany ze skrobi ziemniaczanej – obecnie, z uwagi na wysoką wydajność surowcem do produkcji HFCS jest skrobia kukurydziana (rzadziej pszeniczna). Synteza syropu glukozowo – fruktozowego jest procesem dość złożonym – najpierw następuje rozkład skrobi do pojedynczych cząsteczek glukozy pod wpływem kwasów, enzymów lub obu tych czynników łącznie. Następnie konieczne jest przeprowadzenie częściowej izomeryzacji glukozy w celu otrzymania fruktozy.

Popularność syropu glukozowo – fruktozowego nie wzięła się znikąd. Jego zawrotna kariera w przemyśle spożywczym uwarunkowana jest przez dwa czynniki: wygodę i cenę. Otóż HFCS – w porównaniu do sacharozy – charakteryzuje się korzystniejszymi właściwościami fizycznymi zapewniającymi lepszą wilgotność, mniejszą tendencję do krystalizacji i pożądany wygląd produktów. Ponadto o wiele łatwiej jest rozcieńczyć koncentrat syropu glukozowo – fruktozowego do pożądanego stężenia niż ma to miejsce w przypadku sacharozy, którą wcześniej należy dodatkowo rozpuścić. Nie bez znaczenia jest także wygoda związana z przechowywaniem i transportem HFCS. Kolejnym bardzo dużym plusem dla HFCS są niższe koszty związane z jego produkcją w porównaniu do kosztów wytwarzania cukru.

Syrop glukozowo – fruktozowy – bezpośredni winowajca otyłości?

Wszystkie te czynniki spowodowały narastające i obecnie powszechne już stosowanie syropu glukozowo – fruktozowego także w Polsce, co zresztą można zauważyć wczytując się w etykiety wielu produktów. W 2004 roku Bray i wsp. opublikowali artykuł z hipotezą, że syrop glukozowo – fruktozowy stanowi bezpośredni czynnik sprawczy narastającej otyłości w USA. Naukowcy swoją hipotezę oparli na kilku argumentach:

  • W latach 1970 – 2000 nastąpił gwałtowny wzrost odsetka otyłych osób w USA;
  • W tym samym czasie (pomiędzy 1970 a 1990 rokiem) konsumpcja HFCS wzrosła o 1000%;
  • Metabolizm fruktozy różni się od metabolizmu glukozy, co z kolei wpływa na funkcjonowanie organizmu (więcej na ten temat w dalszej części artykułu);

Hipoteza ta szybko zaczęła żyć własnym życiem i stała się faktem, powtarzanym w wielu czasopismach specjalistycznych, lokalnych gazetach a także programach telewizyjnych. Syrop glukozowo – fruktozowy szybko zyskał opinię największego winowajcy epidemii otyłości, odwracając przy tym, uwagę od złych zachowań żywieniowych i braku aktywności fizycznej amerykańskiej populacji. Jednak jaka jest prawda? Czy rzeczywiście jeden czynnik może wyrządzić takie szkody?

Syrop glukozowo – fruktozowy vs cukier

Cukier vs syropRóżnica chemiczna pomiędzy syropem glukozowo – fruktozowym a sacharozą wynika z odmiennego procentowego rozkładu glukozy i fruktozy oraz postaci, w której występują. W sacharozie stosunek fruktozy do glukozy wynosi 1:1, natomiast syrop glukozowo – fruktozowy zawiera 55% fruktozy i 42% glukozy. Cukry proste – glukoza i fruktoza – w syropie glukozowo – fruktozowym występują w postaci wolnej,  zaś te same cukry obecne w sacharozie są ze sobą związane – aczkolwiek sacharoza pod wpływem kwaśnego środowiska i temperatury pokojowej również ulega rozkładowi do wolnych jednocukrowców, co ma miejsce np. w napojach gazowanych. Nie ma istotnych różnic w kaloryczności ani stopniu słodkości obu substancji słodzących – cały szkopuł tkwi w fakcie, iż fruktoza jest metabolizowana w inny sposób niż glukoza co może być przyczyną wszystkich niekorzystnych skutków wysokiego spożycia syropu glukozowo – fruktozowego.

Metabolizm fruktozy

Metabolizm fruktozy zachodzi w wątrobie. Różnica w metabolizmie fruktozy i glukozy  wynika z faktu, iż fruktoza omija jeden z etapów glikolizy (proces zachodzący w organizmie żywym, w wyniku którego dochodzi do wytwarzania energii) regulowany enzymem fosfofruktokinazą. Etap z wykorzystaniem fosfofruktokinazy jest kluczową reakcją regulującą praktycznie całą glikolizę – otóż wzrost stężenia ATP (informujący o nagromadzeniu energii) oraz cytrynianiu (informujący o nagromadzeniu w dostatecznej ilości prekursorów do syntezy kwasów tłuszczowych)  wpływa hamująco na enzym fosfofruktokinazę. Stąd też metabolizm wątrobowy glukozy jest ograniczany ilością zgromadzonego w wątrobie glikogenu oraz hamowaniem glikolizy a następnie wychwytu glukozy poprzez hamujący wpływ ATP i cytrynianów na fosfofruktokinazę. Jako, że fruktoza omija etap glikolizy z udziałem fosfofruktokinazy  to wychwyt wątrobowy fruktozy nie może być hamowany w ten sposób. W związku z tym wysokie spożycie fruktozy, która nie może być już zamieniona w wątrobie w glikogen,  powoduje wzmożoną syntezę trójglicerydów – proces ten nie zachodzi przy spożyciu glukozy.

Niekorzystne oddziaływanie fruktozy na organizm wynika ponadto z faktu, iż w przeciwieństwie do glukozy,  jedynym organem zdolnym do jej metabolizmu jest wątroba. Dlatego też jej przewlekłe, nadmierne spożycie prowadzi do wzrostu stężenia frakcji VLDL lipidów (Very Low Density Lipoproteinlipiproteiny o bardzo małej gęstości, ich rolą jest transport tłuszczu z wątroby do tkanki tłuszczowej) oraz stężenia trójglicerydów we krwi, co w efekcie może również doprowadzić do stłuszczenia wątroby.

Fruktoza – wpływ na zdrowie człowieka

Fruktozę wykorzystuje się do słodzenia napojów owocowych, mlecznych i alkoholowych, wyrobów cukierniczych, galaretek, lodów, konfitur oraz innych przetworów owocowych i warzywnych. Krzywa spożycia fruktozy wykazuje tendencję rosnącą na przestrzeni lat, przy czym jej dominującym źródłem w diecie są produkty, do których została ona sztucznie dodana , a nie jej naturalne źródła (miód, owoce).

Jeszcze nie tak dawno fruktoza uznawana była za pozytywnie oddziaływujący składnik pożywienia, przydatny chociażby w postępowaniu żywieniowym u chorych na cukrzycę. Wynikało to przede wszystkim z niskiego indeksu glikemicznego fruktozy (IG = 22) w porównaniu do glukozy i innych węglowodanów.  Ponadto czysta fruktoza charakteryzuje się o 40% wyższą siłą słodzącą w porównaniu do sacharozy co umożliwia wykorzystanie jej mniejszych ilości w celu uzyskania słodkiego smaku przygotowywanej potrawy. Czynniki te istotnie wpłynęły na zwiększone wykorzystanie fruktozy jako substancji słodzącej nie tylko w przemyśle spożywczym ale także w gospodarstwach domowych. Jednak początkowy zachwyt nad jej korzystnymi właściwościami został szybko przyćmiony przez negatywne skutki zdrowotne związane z wysokim spożyciem fruktozy.

O ile małe ilości fruktozy (np. dostarczane z samych owoców) wykazują korzystny efekt metaboliczny – zwiększają wątrobowy wychwyt glukozy, wzmagają syntezę glikogenu, przywracają zdolność wątroby do regulowania produkcji glukozy w warunkach hiperglikemii – o tyle jej nadmierne spożycie wykazuje już negatywne skutki metaboliczne.

Liczne badania, zarówno doświadczalne na zwierzętach jak i na ludziach, potwierdzają, iż wysokie spożycie fruktozy przyczynia się do rozwoju insulinooporności, zaburzeń gospodarki lipidowej, otyłości oraz nadciśnienia tętniczego. Wynika to z faktu, iż fruktoza nie wywołuje hiperinsulinemii poposiłkowej, która jest głównym stymulatorem wydzielania leptyny – hormonu odpowiedzialnego za uczucie sytości. Dlatego też spożycie fruktozy może nie wywoływać adekwatnego uczucia sytości i przyczynia się do poboru nadmiaru energii. Dieta bogatofruktozowa sprzyja powstawaniu insulinooporności (co ma znaczenie w rozwoju cukrzycy typu 2) – wynika to z podwyższonego stężenia wolnych kwasów tłuszczowych we krwi , sprzyjających uszkodzeniu komórek β trzustki, które wytwarzają insulinę.

Ponadto wysokie spożycie fruktozy prowadzi do wzrostu poziomu trójglicerydów na skutek ich wzmożonej syntezy wątrobowej, wynikającej z pobudzenia produkcji cząsteczek lipoprotein VLDL. Oszacowano, iż ta sama ilość fruktozy podwyższa stężenie trójglicerydów o około 60% bardziej niż skrobia (węglowodan złożony).  Sugeruje się także, iż dieta bogatofruktozowa prowadzi do wzrostu stężenia kwasu moczowego w surowicy krwi. Mechanizm takiego działania fruktozy wiąże się z faktem, iż jest ona jedynym cukrem powodującym zużycie zapasów ATP (adenozyno tri fosforanu), przez co przyczynia się właśnie do wzrostu syntezy kwasu moczowego. Nie mniej jednak zależność ta wymaga dokładniejszego potwierdzenia.

Wnioski co do negatywnego wpływu „czystej” fruktozy na zdrowie człowieka są oczywiste i jednoznaczne. Jednak czy mają one przełożenie na sam syrop glukozowo – fruktozowy? Wszakże należy pamiętać, że w omawianej przez nas substancji słodzącej nie występuje czysta fruktoza lecz 55% fruktozy i 42% glukozy (dla porównania w sacharozie znajduje się 50% fruktozy i 50% glukozy). Stąd można przypuszczać, że wszystkie negatywne skutki działania wolnej fruktozy są nazbyt pochopnie przypisywane syropowi glukozowo – fruktozowemu. Sprawdźmy co na ten temat mówią badania naukowe!

Syrop glukozowo – fruktozowy – wpływ na zdrowie człowieka

Niestety większość badań skupia się na obecności w diecie człowieka wolnej fruktozy lub wolnej glukozy i ich wpływie na masę ciała oraz występowanie przewlekłych chorób metabolicznych. Jednak należy pamiętać, że w naszej diecie raczej nie znajdują się wolne cukry proste, lecz ich związki. Ponadto bardzo mało jest prospektywnych badań dotyczących wpływu syropu glukozowo – fruktozowego na organizm człowieka – dotyczy to zwłaszcza badań długoterminowych. Wyniki badań krótkoterminowych, porównujących wpływ spożycia syropu glukozowo – fruktozowego na rozmaite wskaźniki metaboliczne z reguły nie sugerują aby HFCS wykazywał odmienne działanie od sacharozy.

 W badaniu przeprowadzonym na 30 kobietach z prawidłową masą ciała porównywano bezpośrednie efekty metaboliczne (wpływ na stężenie hormonów regulujących masę ciała i apetyt – insuliny, leptyny, greliny) na skutek spożycia syropu glukozowo – fruktozowego i sacharozy. Dieta uczestniczek badania zawierała 30% energii z tłuszczów, 15% energii z białka i 55% energii z węglowodanów – przy czym z węglowodanów złożonych pochodziło 25% energii, zaś pozostałe 30% energii było dostarczane wraz HFCS lub sacharozą, które znajdowały się w słodkich napojach spożywanych razem z posiłkami. Nie wykazano istotnych różnic w poziomie glukozy, insuliny, leptyny, greliny oraz apetytu w ciągu dnia na skutek spożycia obu substancji słodzących. Tak więc można przypuszczać, iż nie ma różnicy pomiędzy wpływem sacharozy i HCSF na regulację omawianych hormonów i apetytu w krótkim okresie czasu.

Wyniki badań prowadzonych na modelu zwierzęcym (szczurach) są niejednoznaczne – jedni naukowcy nie obserwują różnic w zakresie masy ciała i masy trzewnej tkanki tłuszczowej między zwierzętami pojonymi HFCS i sacharozą. Z kolei wyniki innych badań sugerują, iż HFCS przyczynia się do wzmożonego przyrostu masy ciała w porównaniu do sacharozy.

W 12-tygodniowym, randomizowanym, prospektywnym badaniu z podwójnie ślepą próbą porównywano wpływ dodatku HFCS i sacharozy u 162 dorosłych osób z nadwagą lub otyłością na utratę masy ciała, w momencie gdy cukry te są spożywane w typowych ilościach (dla wzorca amerykańskiego) na diecie niskokalorycznej. Uczestniczy zostali podzieleni na cztery grupy: grupa 1 spożywała HFCS w ilości odpowiadające 10% energii dostarczanej z dietą, grupa 2 – 20% energii z HFCS, grupa 3 – 10% energii z sacharozy, grupa 4: 20% energii z sacharozy. Badanie miało na celu odwzorowanie typowego postępowania stosowanego podczas odchudzania. Tak więc uczestnicy, poza dietą niskokaloryczną, byli także zachęcani do przestrzegania codziennej aktywności fizycznej. Jakie były wyniki? Okazało się, że niskokaloryczna dieta wywołała podobną utratę masy ciała, niezależnie od rodzaju i ilości substancji słodzącej. Potwierdziło to dominującą rolę ilości dostarczanych kalorii jako czynnika korelującego z przyrostem lub utratą masy ciała, a nie zawartością poszczególnych składników odżywczych.

Reasumując, wyniki dotychczas przeprowadzonych badań nie pozwalają wysnuć jednoznacznych wniosków co do wyjątkowej szkodliwości HFCS. Co więcej naukowcy sugerują, iż popularność teorii obarczającej syrop glukozowo – fruktozowy narastającą epidemią otyłości w USA jest nazbyt przesadzona. Instytucje takie jak Amerykańskie Stowarzyszenie Medyczne oraz Amerykańskie Stowarzyszenie Dietetyczne  wydały oświadczenia, iż HFCS nie może być uznawany za czynnik propagujący rozwój otyłości w szczególny sposób. Nie ma naukowych podstaw do stwierdzenia, iż syrop glukozowo – fruktozowy oddziałuje na ludzki organizm w inaczej niż sacharoza. Wręcz uważa się, iż obie substancje słodzące są równoważne metabolicznie.

Jak unikać syropu glukozowo – fruktozowego i cukru?

Jedno jest pewne – aby zachować prawidłową masę ciała i dobry stan zdrowia należy unikać produktów słodzonych nie tylko syropem glukozowo – fruktozowym ale także cukrem (sacharozą). Obie te substancje słodzące są źródłem pustych kalorii, w związku z czym istotnie podnoszą wartość energetyczną naszej diety i przyczyniają się do rozwoju nadwagi i otyłości. Ponadto ich wysokie spożycie zwiększa ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2, zaburzeń profilu lipidowego oraz chorób układu krążenia (więcej informacji na temat wpływu cukrów prostych na zdrowie człowieka można znaleźć tutaj).

nutrition factDlatego też w tym momencie powinniśmy uświadomić sobie kilka ważnych kwestii. Producenci żywności coraz częściej dodają do swoich produktów syrop glukozowo – fruktozowy nie tylko z uwagi na niższe koszty produkcji, ale (być może!) również w celu uśpienia naszej czujności – o ile konsumenci zdają sobie sprawę ze szkodliwości cukru, o tyle obecność HFCS w jogurcie czy soku może nie wzbudzać większych podejrzeń. Jednak należy pamiętać, iż zarówno syrop glukozowo – fruktozowy jak i cukier spożywane w nadmiernych ilościach (razem z produktami przetworzonymi) wyrządzają ogromne spustoszenie w organizmie ludzkim.

Z drugiej strony unikanie produktów, w składzie których znajduje się syrop glukozowo – fruktozowy na rzecz tych zawierających cukier nie zmienia naszego jadłospisu na zdrowszy czy chociażby mniej szkodliwy – nie można tutaj mówić o lepszym lub gorszym wyborze. Produkty wysokoprzetworzone, zawierające dodatek zarówno cukru jak i syropu glukozowo – fruktozowego, powinny być spożywane jak najrzadziej i w jak najmniejszych ilościach. Dlatego, w celu zminimalizowania ich ilości w diecie:

  • Czytaj etykiety!

Tylko w ten sposób możesz przestrzec się przed produktami nafaszerowanymi substancjami słodzącymi (a także innymi dodatkami). Pamiętaj, że są to tylko puste kalorie, których spożycie nie przynosi nam żadnych korzyści, a jedynie szkody.

  • Unikaj soków (również 100% – dlaczego?) oraz napojów owocowych i gazowanych!

 Szacuje się, że stanowią one główne źródło cukrów prostych w naszej diecie. W zamian za to zaprzyjaźnij się z wodą mineralną – w celu „nadania jej smaku” zawsze możesz użyć cytryny, pomarańczy, truskawek oraz świeżej mięty.

  • Unikaj kupnych jogurtów owocowych!

Zazwyczaj zawartość obecnych w nich owoców woła o pomstę do nieba! Natomiast smak kreowany jest przez duże ilości cukru lub syropu glukozowo – fruktozowego (zresztą sam/a się przekonaj i sprawdź skład swojego jogurtu w lodówce).  A przecież nie o to chodzi! O wiele zdrowiej i korzystniej jest dodanie do jogurtu naturalnego pokrojonych owoców, orzechów i płatków owsianych – nie dość, że otrzymany posiłek będzie równie słodki, to dodatkowo dostarczy nam mnóstwo witamin oraz błonnika pokarmowego, czego niestety nie można powiedzieć o sklepowych wersjach jogurtów.

  • Jedz świeże owoce!

truskawkiOwszem, są one źródłem cukrów prostych, w tym fruktozy, lecz w porównaniu do produktów przetworzonych, zawierają ich zdecydowanie mniej! W opublikowanym w 1993 r. badaniu oszacowano, iż średnie spożycie dobowe fruktozy wynosiło 40 g, z czego jedynie 13 g stanowiły jej naturalne źródła, zaś pozostałe 27 g pochodziło z produktów, do których została ona dodana w toku produkcji. Tak więc gdyby w naszej diecie jedynym źródłem słodyczy pozostały owoce to nie mielibyśmy teraz problemu z narastającą nadwagą i otyłością. Pamiętajmy wszakże, że owoce charakteryzują się niską gęstością energetyczną.

  • Unikaj żywności wysokoprzetworzonej!

HFCS i cukier można znaleźć w wielu produktach, w których byśmy się ich nie spodziewali. Dlatego też zdecydowanie rozsądniej jest wybierać żywność jak najbardziej naturalną.

Mam nadzieję, że udało mi się w jasny sposób omówić kwestie związane z coraz powszechniej stosowanym w produkcji żywności syropem glukozowo – fruktozowym. Jednak w razie jakichkolwiek wątpliwości zostaw pytanie w komentarzu 😉

Bibliografia

  • Wystrychowski G., Żukowska – Szczechowska E., Obuchowicz E., Grzeszczak W., Wystrychowski A.: Węglowodanowe substancje słodzące a otyłość. Przegl Lek. 2012, 69(4), 157-162
  • White JS.: Straight talk about high-fructose corn syrup: what it is and what it ain’t. Am J Clin Nutr 2008; 88(suppl): 1716S-21S
  • Klurfed DM., Foreyt J., Angelopoulos TJ., Rippe JM.: Lack of evidence for high fructose corn syrup as the cause of the obesity epidemic. Int J Obes (Lond) 2012, 1–3
  • Ciok J., Tacikowski T., Wyrobek I.: Fruktoza jako czynnik ryzyka przewlekłych chorób metabolicznych. Żyw. Człow. 2004: 31(1) s. 88 – 95
  • Posadzy-Małaczyńska A., Tykarski A.: Kwas moczowy w chorobach sercowo – naczyniowych – co nowego? Post. Nauk Med. 2011: 24 supl. 3 s. 46-50
  • Tappy L., Le KA.: Metabolic effects of fructose and the worldwide increase in obesity. Physiol. Rev. 2010: 90(1), 23 – 46
  • Melanson KJ., Zukley L., Lowndes J. i wsp.: Effects of high-fructose corn syrup and sucrose consumption on circulating glucose, insulin, leptin, and ghrelin and on appetite in normal-weight women. Nutrition. 2007: 23(2), 103 – 112
  • Lowneds J., Kawiecki D., Pardo S. i wsp.: The effects of four hypocaloric diets containing different levels of sucrose or high fructose corn syrup on weight loss and related parameters.
  • Rippe J.M., Kris Etherton P.M.: Fructose, sucrose, and high fructose corn syrup: modern scientific findings and health implications. Adv. Nutr. 2012: 3(5), 739 – 740
  • Park Y.K., Yetley E.A.: Intakes and food sources of fructose in the United States. Am.J.Clin.Nutr. 1993: 58(5 suppl), 737S – 747S

 Źródła obrazków:

  • http://blogs.babble.com
  • http://www.mcvitamins.com
  • http://office.microsoft.com