stringtranslate.com

Псикоза

D -псикоза (C 6 H 12 O 6 ), также известная как D -аллулоза или просто аллулоза , является эпимером фруктозы, который используется некоторыми коммерческими производителями продуктов питания и напитков в качестве низкокалорийного подсластителя. [2] Аллюлоза встречается в природе в небольших количествах в различных продуктах питания. Впервые она была обнаружена в 1940-х годах, хотя ферменты, необходимые для ее производства в промышленных масштабах, были обнаружены только в 1990-х годах.

Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) приняло петицию об общем признании аллюлозы безопасной (GRAS) в качестве заменителя сахара в различных определенных категориях продуктов питания. [3] [4] Поскольку она усваивается и метаболизируется иначе, чем другие сахара, FDA исключило аллюлозу из списка общих и добавленных сахаров на этикетках «Пищевая ценность и факты о добавках» , но требует указывать ее вес как углевод с калорийностью 0,4  ккал/г (около 1/10 калорийности обычных углеводов). [5]

Исследования показали, что коммерческий продукт не усваивается организмом человека так, как обычные сахара, и не повышает уровень инсулина , но могут потребоваться дополнительные испытания для оценки любых других потенциальных побочных эффектов. [6] В 2020 году FDA США приняло заключение Samyang о том, что максимально допустимое потребление для взрослого человека весом 60 кг составляет 33–36 граммов в день. [7]

Биохимия

Сладость аллюлозы оценивается в 70% от сладости сахарозы . [8] [9] Она имеет некоторое охлаждающее ощущение и не имеет горечи . [2] Говорят, что ее вкус похож на сахар, в отличие от некоторых других подсластителей, таких как высокоинтенсивные искусственные подсластители аспартам и сахарин . [2] Калорийность аллюлозы у людей составляет около 0,2–0,4 ккал/г по сравнению с примерно 4 ккал/г для типичных углеводов. [9] [10] У крыс относительная энергетическая ценность аллюлозы составила 0,007 ккал/г, или приблизительно 0,3% от таковой у сахарозы. [11] Подобно сахарному спирту эритриту , аллюлоза минимально метаболизируется и выводится в основном в неизмененном виде. [9] Гликемический индекс аллюлозы очень низкий или незначительный. [2] [9]

Аллюлоза является слабым ингибитором ферментов α-глюкозидазы , α -амилазы , мальтазы и сахаразы . [2] Из-за этого она может ингибировать метаболизм крахмала и дисахаридов в моносахариды в желудочно-кишечном тракте . [2] Кроме того, аллюлоза ингибирует всасывание глюкозы через транспортеры в кишечнике . [2] По этим причинам аллюлоза обладает потенциальными антигипергликемическими эффектами и, как было обнаружено, снижает постпрандиальную гипергликемию у людей. [2] [10] Благодаря модуляции липогенных ферментов в печени аллюлоза также может оказывать антигиперлипидемические эффекты. [2] [10]

Из-за своего эффекта неполного всасывания углеводов из желудочно-кишечного тракта и последующей ферментации этих углеводов кишечными бактериями, аллюлоза может вызывать неприятные симптомы, такие как метеоризм , дискомфорт в животе и диарея . [2] Было обнаружено, что максимальная неэффективная доза аллюлозы, вызывающая диарею у людей, составляет 0,55 г/кг веса тела. [2] Это выше, чем у большинства сахарных спиртов (0,17–0,42 г/кг), но меньше, чем у эритрита (0,66–1,0+ г/кг). [12] [13] [14]

Было обнаружено, что D-аллулоза более реактивна, чем фруктоза и глюкоза в реакциях гликирования . [15]

Влияние на усвоение углеводов

Был проведен метаанализ влияния добавления медианы 5 граммов аллюлозы (диапазон 2,5–10 г) к фиксированному углеводсодержащему напитку или блюду по сравнению с тем же приемом пищи в отдельности на постпрандиальную глюкозу и инсулиновые ответы. В целом, по сравнению с углеводсодержащим приемом пищи в отдельности , тот же прием пищи с небольшой дозой добавленной аллюлозы привел к снижению интегрированной площади под кривой (iAUC) постпрандиальной глюкозы на 10%. [16] Качество доказательств было оценено как умеренное. [16]

Химия

Проекция Хаворта D-псикозы
Проекция Хаворта D - псикозы

Аллюлоза, также известная под своим систематическим названием D -рибо-2-гексулоза, а также под названием D -псикоза, является моносахаридом и кетогексозой . [2] [11] Это C3- эпимер фруктозы . [2] Фруктоза может быть преобразована в аллюлозу ферментами D - тагатозо-3-эпимеразы ( EC 5.1.3.31) и/или D-псикозо-3-эпимеразы ( EC 5.1.3.30), что позволило производить аллюлозу в больших количествах. [2] Это соединение естественным образом встречается в следовых количествах в пшенице , инжире , изюме , кленовом сиропе и патоке . [2] [11] [17] Аллюлоза имеет схожие физические свойства со свойствами обычного сахара, такими как объем, ощущение во рту, способность к потемнению и понижение точки замерзания. [17] Это делает его пригодным для использования в качестве заменителя сахара в пищевых продуктах, включая мороженое. [17]

В документе, подготовленном для Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов , фермент d-псикоза 3-эпимераза, произведенный Matsutani Chemical Industry Co., Ltd, был исследован на безопасность и аллергенность. [18] В препарате фермента не было обнаружено ДНК E. coli (используемой для производства фермента), и не было обнаружено совпадений в аминокислотной последовательности фермента с последовательностями известных аллергенов. [18]

История

Аллюлоза была впервые обнаружена в 1940-х годах. [17] Первый метод массового производства аллюлозы был разработан, когда Кен Изумори из Университета Кагава в Японии открыл ключевой фермент D -тагатозо-3-эпимеразу для преобразования фруктозы в аллюлозу в 1994 году. [19] [20] Этот метод производства имеет высокий выход, но имеет очень высокую себестоимость.

История регулирования

В июне 2012 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) приняло утверждение CJ CheilJedang , Inc. из Южной Кореи о том, что аллюлоза в целом признана безопасной (GRAS) в качестве заменителя сахара в различных определенных категориях продуктов питания. [3] В июне 2014 года аналогичное письмо GRAS было направлено компании Matsutani Chemical Industry Company, Ltd. из Японии. [4] Аллюлоза без ГМО, производимая Samyang Corp. из Южной Кореи, была одобрена как GRAS в марте 2020 года. [7]

В Европейском союзе , хотя аллюлоза является естественным сахаридом, в соответствии с их правилами моносахариды и другие сахариды не считаются пищевыми добавками и, следовательно, не могут быть одобрены как таковые, но должны быть одобрены в качестве ингредиентов. [21] Французская компания CJ-Tereos Sweeteners подала заявку на такое одобрение в апреле 2018 года. [21] Консорциум Allulose Novel Food Consortium (ANFC) был создан в 2021 году четырьмя японскими, корейскими, американскими и европейскими компаниями по производству пищевых ингредиентов для ускорения его одобрения в качестве ингредиента в Европе, включая освобождение от маркировки сахара. [22]

В октябре 2019 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) объявило об исключении аллюлозы из списка общих и добавленных сахаров на этикетках пищевой ценности, однако производители должны продолжать включать аллюлозу в декларацию об общем содержании углеводов со значением 0,4 ккал/г, «0,4 калории на грамм аллюлозы» [5] .

Производство

Аллюлоза производится путем ферментативной реакции, которая преобразует фруктозу в аллюлозу. [2] По состоянию на 2018 год, большинство коммерчески доступных аллюлоза используют кукурузу в качестве источника фруктозы. [23] Другим источником фруктозы является сахарная свекла . [24]

Коммерческое применение

Коммерческие производители и пищевые лаборатории изучают свойства аллюлозы, которые могут отличать ее от подсластителей сахарозы и фруктозы, включая способность вызывать высокое пенообразование яичного белка и выработку антиоксидантных веществ, получаемых в результате реакции Майяра . [25]

Коммерческое использование аллюлозы включает низкокалорийные подсластители в напитках, йогурте, мороженом, выпечке и других обычно высококалорийных продуктах. Лондонская компания Tate & Lyle выпустила свой запатентованный вариант аллюлозы, известный как аллюлоза Dolcia Prima, [26] а американская компания Anderson Global Group выпустила свой собственный запатентованный вариант на североамериканский рынок в 2015 году. [27] [28] Первой крупной пищевой компанией, принявшей аллюлозу в качестве подсластителя, была Quest Nutrition в некоторых из своих протеиновых батончиков . [17]

16 апреля 2019 года Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) опубликовало проект руководства, разрешающего производителям продуктов питания исключать аллюлозу из общего количества и количества добавленного сахара на этикетках с информацией о пищевой ценности и пищевых добавках . [29] Подобно сахарным спиртам и пищевым волокнам, аллюлоза по-прежнему будет учитываться в общем количестве углеводов на этикетках с информацией о пищевой ценности. [29] Это, в сочетании с обозначением GRAS, повысило интерес к включению аллюлозы в пищевые продукты вместо сахарозы.

Ссылки

  1. ^ Lide, David R.; Milne, GWA, ред. (30 декабря 1993 г.). CRC Handbook of Data on Organic Compounds (3-е изд.). CRC Press. стр. 4596.
  2. ^ abcdefghijklmnop Хоссейн, Акрам; Ямагучи, Фуминори; Мацуо, Тацухиро; Цукамото, Икуко; Тойода, Юкиясу; Огава, Масахиро; Нагата, Ясуо; Токуда, Масааки (ноябрь 2015 г.). «Редкий сахар d-аллулоза: потенциальная роль и терапевтический мониторинг в поддержании ожирения и сахарного диабета 2 типа». Фармакология и терапия . 155 : 49–59. doi :10.1016/j.pharmthera.2015.08.004. ПМИД  26297965.
  3. ^ ab "GRN No. 400". fda.gov . FDA . Получено 26 декабря 2019 г. .
  4. ^ ab "GRN No. 498". FDA . Получено 19 декабря 2019 .
  5. ^ ab "Декларация об аллюлозе и содержании калорий из аллюлозы на этикетках с данными о пищевой ценности и добавках; Доступность". Федеральный регистр . 2020-10-19 . Получено 2020-11-16 .
  6. ^ Элехальде-Руис, Алексия (22 августа 2019 г.). «Натуральный подсластитель с десятой частью калорий сахара. Аллюлоза, разработанная в Hoffman Estates, может стать «прорывным ингредиентом». Chicago Tribune . Получено 25 августа 2019 г.
  7. ^ ab "Уведомление GRAS GRN 000828".
  8. ^ Чунг, Мин-Ю; О, Док-Кун; Ли, Ки Вон (февраль 2012 г.). «Польза d-псикозы при гипогликемии». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 60 (4): 863–869. doi :10.1021/jf204050w. PMID  22224918.
  9. ^ abcd Карл Ф. Тифенбахер (16 мая 2017 г.). Технология вафель и вафель I: Эксплуатационные аспекты. Elsevier Science. стр. 182–. ISBN 978-0-12-811452-0.
  10. ^ abc Lê, Kim-Anne; Robin, Frédéric; Roger, Olivier (июль 2016 г.). «Заменители сахара: от технологических проблем до последствий для здоровья». Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care . 19 (4): 310–315. doi :10.1097/MCO.00000000000000288. PMID  27168355. S2CID  5300107.
  11. ^ abc Mu, Wanmeng; Zhang, Wenli; Feng, Yinghui; Jiang, Bo; Zhou, Leon (июнь 2012 г.). «Последние достижения в области применения и биотехнологического производства d-псикозы». Прикладная микробиология и биотехнология . 94 (6): 1461–1467. doi :10.1007/s00253-012-4093-1. PMID  22569636. S2CID  15940502.
  12. ^ Мякинен, Кауко К. (2016). «Желудочно-кишечные расстройства, связанные с потреблением сахарных спиртов с особым вниманием к ксилиту: научный обзор и инструкции для стоматологов и других специалистов здравоохранения». Международный журнал стоматологии . 2016 : 1–16. doi : 10.1155/2016/5967907 . PMC 5093271. PMID  27840639 . 
  13. ^ Кей О'Доннелл; Малкольм Кирсли (13 июля 2012 г.). Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях. John Wiley & Sons. стр. 322–. ISBN 978-1-118-37397-2.
  14. ^ Кэтлин А. Мейстер; Марджори Э. Дойл (2009). Ожирение и технология производства продуктов питания. Am Cncl on Science, Health. стр. 14–. GGKEY:2Q64ACGKWRT.
  15. ^ Намли, Серап; Сумну, С. Гулум; Озтоп, Мечит Х. (апрель 2021 г.). «Микроволновая гликация изолята соевого белка с редким сахаром (D-аллулозой), фруктозой и глюкозой». Food Bioscience . 40 : 100897. doi : 10.1016/j.fbio.2021.100897.
  16. ^ ab Braunstein CR, Noronha JC, Khan TA, Mejia SB, Wolever TM, Josse RG, Kendall CW, Sievenpiper JL (ноябрь 2020 г.). «Влияние фруктозы и ее эпимеров на постпрандиальный метаболизм углеводов: систематический обзор и метаанализ». Clinical Nutrition . 39 (11): 3308–3318. doi : 10.1016/j.clnu.2020.03.002 . PMID  32220498.
  17. ^ abcde «Натуральный подсластитель, содержащий в десять раз меньше калорий, чем сахар. Аллюлоза, разработанная в Hoffman Estates, может стать «прорывным ингредиентом».
  18. ^ аб Клод Ламбре; Хосе Мануэль Барат Бавьера; и др. (30 апреля 2021 г.). «Оценка безопасности пищевого фермента d-псикозо-3-эпимеразы из генетически модифицированного штамма Escherichia coli K-12 W3110 (pWKLP)». Журнал EFSA . 19 (4). дои : 10.2903/j.efsa.2021.6565 . hdl : 10251/185436 .
  19. ^ Itoh, Hiromichi; Okaya, Hiroaki; Khan, Anisur Rahman; et al. (1994). «Очистка и характеристика D-тагатозо-3-эпимеразы из Pseudomonas sp. ST-24». Biosci Biotechnol Biochem . 58 (12): 2168–2171. doi :10.1271/bbb.58.2168.
  20. ^ Ито, Хиромичи; Сато, Томоко; Изумори, Кен (январь 1995 г.). «Получение d-псикозы из d-фруктозы иммобилизованной d-тагатозо-3-эпимеразой». Журнал ферментации и биоинженерии . 80 (1): 101–103. дои : 10.1016/0922-338X(95)98186-О.
  21. ^ ab «Заявка на одобрение аллюлозы в качестве нового пищевого ингредиента в Европейском Союзе» (PDF) . 25 апреля 2018 г.
  22. ^ «Компании-производители ингредиентов создают консорциум для включения аллюлозы в европейское меню». Ingredion Incorporated. 29 ноября 2021 г.
  23. ^ Новый способ получения аллюлозы может не сделать сахар более сладким
  24. ^ "Аллюлоза" . Получено 10.11.2019 .
  25. ^ Дэниелс, Стефан (9 июня 2008 г.). «Редкий сахар может заменить сахарозу в выпечке и не только». Food Navigator . Получено 12 июля 2015 г.
  26. ^ Уотсон, Элейн (25 февраля 2015 г.). «Tate & Lyle представляет низкокалорийный сахар с аллюлозой Dolcia Prima: «Мы считаем, что это навсегда изменит рынок продуктов питания и напитков». foodnavigator-usa.com . William Reed Business Media SAS.
  27. ^ Gelski, Jeff (30 июня 2015 г.). "Новый низкокалорийный подсластитель будет представлен на IFT" Food Business News . Получено 12 июля 2015 г.
  28. ^ "AllSweet". Anderson Global Group.
  29. ^ ab Commissioner, Office of the. "FDA In Brief - FDA In Brief: FDA разрешает исключить низкокалорийный подсластитель аллюлозу из общего количества и количества добавленных сахаров на этикетках с данными о пищевой ценности и пищевых добавках, если он используется в качестве ингредиента". www.fda.gov . Получено 17 апреля 2019 г.