大多数人对于甜食都是又爱又恨,甜食带来美味口感的同时过多的热量也为身体造成了负担。甜味剂的出现似乎既满足了吃货们口腹之欲,又避免了摄取过多的热量。然而,甜味剂骗得了味觉,却骗不了大脑和肠道菌群。
一 甜味剂
甜味剂是给食品带来甜味且热量低的化合物。最常用的甜味剂是阿斯巴甜、乙酰磺胺酸钾、糖精、三氯蔗糖、多元醇(如木糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇和异麦芽酮糖醇)和甜菊糖苷等。甜味剂可分为低热量和无热量甜味剂,还可分为人造甜味剂和天然甜味剂。
二 糖醇
糖醇是指糖(包括四碳糖,五碳糖,六碳糖及其聚合体)的还原性羰基经过加氢后形成的一类多元醇。葡萄糖还原可生成山梨糖醇,木糖还原生成木糖醇,麦芽糖还原生成麦芽糖醇,果糖还原生成甘露糖醇等。主要用作甜味剂的多元糖醇是山梨糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、甘露醇和乳糖醇。其中木糖醇的甜度与蔗糖相近,其他糖醇均低于蔗糖。赤藓糖醇的热量最低,近乎可以忽略不计,但是它仍有70%的蔗糖甜度。
三 甜味剂的代谢
以往人们认为甜味剂在新陈代谢中没有相关的相互作用,然而研究表明,甜味剂在新陈代谢或肠道微生物群中具有相互作用。大多数低热量天然甜味剂在大肠中被共生菌代谢,而大多数无热量人造甜味剂被胃肠道酶(如肽酶)代谢,其剩余产物在小肠吸收并通过尿液排出体外。
大多数多元醇,如异麦芽酮糖醇,乳糖醇,麦芽糖醇,甘露醇和山梨糖醇,被肠道微生物群代谢,增加结肠中的短链脂肪酸以及双歧杆菌和乳酸杆菌属。尽管木糖醇和赤藓糖醇都是多元醇,但它们有着不同的代谢过程。例如,摄入的木糖醇中有50%在小肠中被吸收,然后通过葡萄糖醛酸(戊糖磷酸途径)在肝脏中代谢,亦使木糖醇在肌肉细胞中转化为能量;剩余的50%由肠道微生物群代谢,产生短链脂肪酸和其他代谢物。此外,90%的赤藓糖醇在小肠中被吸收并通过尿液排泄,而剩余的赤藓糖醇不参与肠道微生物群代谢。
四 为什么有甜味?
味觉受体第一家族(TIRs)是一类能感知甜味和鲜味的受体家族,它包括 TIR1,TIR2,TIR3 三个成员。甜味受体(STR)是G蛋白偶联受体,由TIR2和TIR3以异二聚体形式共表达参与甜味识别。这些受体位于来自不同器官的细胞中,例如舌尖,胰腺中的β细胞,肠道中的内分泌细胞,脂肪组织和肝细胞。当甜味剂与STR结合时,信号级联激活在T1R2 / T1R3中开始,释放α-味蛋白,激活α磷脂酶C(PLC),并产生激活细胞内钙释放的三磷酸肌醇(IP3)。之后,它激活瞬时受体电位阳离子通道亚家族成员5(TRPM5),该蛋白使味觉细胞去极化,然后将信号发送给甜味感知的感觉神经元,并刺激大脑产生甜味的感受。
甜味受体(STR)及其与甜味剂的相互作用。(1)两种G蛋白偶联受体(GPCR):T1R2(黄色)和T1R3(红色)。(2)G蛋白被激活,释放α-味蛋白,从而激活磷脂酶C(PLC)。(3)PLC使用磷脂酰肌醇4,5-二磷酸酯(PIP2)生成三磷酸肌醇(IP3)作为二级信使。(4)IP3激活内质网中的离子通道并将Ca离子释放到细胞质中,从而触发TRM5,从而在大脑中产生味觉信号。
中国是人均糖和甜味剂消费量最大的国家,其次是印度和美国。2023年,我国代糖产品的总产量预计为29.5万吨,同比增长7.3%。其中,人工代糖的产量预计为11.2万吨,同比增长6.7%;天然代糖的产量预计为18.3万吨,同比增长7.6%。按照不同品类划分,赤藓糖醇仍然是我国代糖产品的主要品种,占总产量的54.2%。
尽管甜味剂有不少好处,但仍不能肆无忌惮地吃。甜味物质对我们遍布全身的甜味受体仍可能会有一定的影响,也可能刺激大脑的甜味奖励成瘾机制。大脑还可能把感觉到的食物甜度和身体对能量的摄入量联系起来,当甜味和能量失衡后,大脑会重新校准并且增加总能量的消耗,可能会让你觉得更饿从而吃得更多。此外,甜味剂的某些成员也会给肠道菌群带来不好的影响。平时如果忍不住,那就吃小份甜品或者尽量吃新鲜水果吧。
作者:任声权,安徽科普作家协会秘书、肥东科协党支部组织和宣传委员、国家健康管理师
审核专家:杨多文 安徽科普作家协会秘书长,编审
来源: 安徽省科技创新服务中心
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