Toidu süsivesikud (0)

TOIDU SÜSIVESIKUD
Et antud aineklassi enamikke esindajaid saab vaadelda süsiniku hüdraatidena siis võetigi kasutusele üldmõiste "süsivesik". Termin süsivesik ei võrdu mõistega "suhkur". Viimane on kokkuleppeline käibemõiste, mida kasutatakse peamiselt sahharoosi aga ka teiste magusamaitseliste lihtsate süsivesikute kohta. Suhkur on koondnimetus, mis hõlmab vaid teatud osa süsivesikutest, täpsemalt kõiki magusamaitselisi, veeslahustuvaid lihtsaid süsivesikuid (eeskätt mono - ja disahhariide).
Süsivesikud on looduses enamlevinud orgaanilised ühendid. Inimese toidulauast lähtudes pakub kõigepealt huvi nende sisaldus taime-, looma- ja seeneriigis. Süsivesikud on inimtoidus esmase tähtsusega. Nad on hästi kättesaadavad, omastatavad, odavad ja kõrge energeetilise väärtusega. Süsivesikute arvele langeb üle poole inimorganismi elutegevuseks vajatavatest kaloritest. Aju energeetilised vajadused rahuldatakse peaaegu täies mahus veresuhkru (glükoosi) arvel.
Toidu süsivesikud ehk sahhariidid jaotuvad monoosideks, oligosahhariidideks (nende tähtsamad esindajad on disahhariidid ) ja polüoosideks. Monooside kesksed esindajad on glükoos (viinamarjasuhkur) ja fruktoos (puuviljasuhkur), mida leidub ohtralt mees, puuviljades ja mahlades. Märkimist väärib galaktoos , mis seotuna glükoosiga moodustab laktoosi (piimasuhkru).
Glükoos ei ole sugugi kõige magusam suhkur, nagu sageli arvatakse. Suhkrute magususe pingereas on glükoos alles kolmandal kohal peale fruktoosi ja sahharoosi. Kui räägitakse veresuhkrust, mõistetakse sellena glükoosi hulka veres. Glükoos on ka levinum keerulisemate süsivesikute struktuurüksus: ta kuulub disahhariidide (sahharoosi, maltoosi ja laktoosi) koostisse ning on tärklise, glükogeeni ja tselluloosi monomeeriks. Inimese seedekulglast imendub glükoos väga kiiresti. Fruktoos on kõige magusam suhkur. Toiduainetetööstuses kasutatakse magustamiseks kõrge fruktoosisisaldusega maisisiirupit. Fruktoosi leidub ohtralt mees, aga ka puuviljades. Seedekulglast imendub fruktoos aeglasemalt kui glükoos. Galaktoosi leidub looduses vabal kujul suhteliselt vähe. Peamiselt sünteesitakse seda ühendit imetajate piimanäärmetes, vähesel määral leidub seda taimsete limade koostises.
Disahhariididest on kesksed sahharoos (tavaline lauasuhkur ), laktoos ( piimasuhkur ) ja maltoos (linnasesuhkur). Sahharoos on süsivesik, mida leidub rohkelt suhkruroos ja suhkrupeedis. Sõltumata toorainest on mõlema sahharoosi magusus ühesugune. Laktoos (piimasuhkur) seevastu on loomne disahhariid, mis moodustub peamiselt piimanäärmetes. Laktoosisisaldus lehmapiimas on ligikaudu 5% ja piimasuhkru hulk sõltub piima rasvasusest. Laktoos annab 30...50% piima energeetilisest väärtusest. Rinnapiimas on laktoosisisaldus suurem, küündides 7%-ni. Maltoos on tüüpiline taimne süsivesik, mis moodustub tärklise hüdrolüüsil seemnete idanemisprotsessis.
Toidu polüoosideks on taimedes leiduv tärklis, loomades ja seentes olev glükogeen (ehitusliku sarnasuse tõttu tärklisega nimetatakse glükogeeni vahel ka loomseks tärkliseks) ning korvõieliste varupolüoos - inuliin . Inimtoidu põhipolüoosid (tärklis, glükogeen) koosnevad glükoosijääkidest.
Meie toidu peamine süsivesik on tärklis. Tärkliserikkaid tooteid sööva inimese seedekulglas toimub tärklise hüdrolüüs, mis annab rohkesti glükoosi. Millistes taimeorganites on palju tärklist? Kõige tärkliserikkamad on kartuli mugulad ning teraviljade terised. Juhul kui me sööme maksa, liha ja seeni, satub meie seedekulglasse ka teatud kogus glükogeeni. Meie toidus on vähesel määral ka polüoose, mis ei koosne glükoosijääkidest. Näiteks fruktoosijääkidest koosnev inuliin. Sellised süsivesikud etendavad meie menüüs siiski tagasihoidlikku osa. Inuliini saame näiteks maapirnist, mustjuurest, sigurist. Tinglikult saab toidu polüooside hulka lugeda ka toidu kiudaineid - hemitselluloose, pektiinaineid, tselluloosi jne.
PISUT VAJALIKKU AJALUGU
Inimene on süsivesikud oma menüüsse nii suures mahus lülitanud suhteliselt hiljuti . Teravilja ulatuslik ja sihiteadlik kasvatamine algas Ida-Aasias 18 000, Egiptuses 12 000, Vahemeremaades 4000 ning Põhja-Euroopas 2500 aastat tagasi. Nendest faktidest võib teha kaks järeldust. Esiteks, kohastumine süsivesikurikka toiduga on kaasaegse inimese evolutsioonis küllaltki uudne ja hilistekkeline nähtus. Teiseks, erinevad inimpopulatsioonid on süsivesikute tarbimise suhtes erinevalt kohastunud. Klassikaliseks näiteks on siin laktoosi ehk piimasuhkru talumatus. Ajalooliselt karjakasvatamisega tegelenud etniliste gruppide järeltulijatel säilub laktoosi lõhustamiseks vajaliku laktaasi aktiivsus enamasti elu lõpuni. Piirkondades, kus piima hakati toiduks tarvitama suhteliselt hiljuti ( Alaska indiaanlased , Gröönimaa eskimod, jaapanlased jne.), on elanikkonna seas levinud piimasuhkru talumatus (neil kujuneb täiskasvanueas välja laktaasi defitsiit ehk hüpolaktaasia). Lõhustumata jäänud laktoosist tekivad soolebakterite toimel piimhape jt. orgaanilised happed , mis häirivad vee imendumist, kutsuvad esile soole kokkutõmbeid ja põhjustavad kõhulahtisust. Et hüpolaktaasia pole praktiliselt kunagi absoluutne, s.t. ensüümi aktiivsus pole täielikult kadunud, saab selline inimene rõõsa piima enamasti asendada kefiiriga, jogurtiga, petiga, kohupiimaga, juustuga .
Analoogne hüpoteetiline teooria esitatakse taimsete süsivesikute kasutamise kohta. Nimelt, kestev liigne süsivesikute tarbimine peaks Põhja-Euroopa elanikele olema tunduvalt ohtlikum kui Ida- Aasia asukatele. Põhjendus on lihtne: võrreldes Skandinaavia elanikkonnaga oli asiaatidel tunduvalt rohkem aega toidu süsivesikute rohkusega kohastumiseks. Järelikult peaksid just Põhja-Euroopa elanikud vägagi hoolikalt kontrollima süsivesikute tarbimist ning hoiduma liialdustest, näiteks ülemäärasest sahharoosi kasutamisest. Võib olla peitub just selles loogikas üks võti tüüpiliste tsivilisatsioonihaiguste ( rasvumine , suhkurtõbi, hüpertoonia, jne) profülaktikaks?
Suhkru tootmine ja tarbimine algas Indias ligikaudu 3000 aastat e.m.a.. Eurooplased tutvusid suhkruga Aleksander Suure India retke ajal, mis toimus 327. aastal e.m.a.. Esmamulje oli vapustav - Indias kasvab taim ( roog ), mis ilma mesilasteta annab mett! Hiinas nimetati suhkrut algselt kivimeeks, Egiptuses tunti seda India soola nime all. Esimene roosuhkru rafineerimise koda rajati Euroopasse alles kas VIII või IX sajandil araablaste poolt. Suhkru võidukäigu aeglust tõestab seegi, et Londonis jõuti suhkrutootmiseni alles 1544. aastal, Venemaal aga veelgi hiljem - alles 1718. aastal. Loomulikult kasutati nendes rafineerimistehastes sisseveetud toorainet. Kaugus ja eksootilisus muutsid suhkru väga kalliks. Algselt müüdigi suhkrut ravimina apteekides ja seda soovitati kasutada rahustina. Kuid suhkrutooraine avastamine Euroopas polnud enam mägede taga. Nimelt tegi Saksa keemik Andreas Margraff 1747. aastal revolutsioonilise avastuse - mitmetes peedisortides leiduvat suhkrut on võimalik kristalliseerimisega eraldada. Tõsi, suhkrut leidus tolleaegses peedis kõigest 1,3%, kuid idee oli ahvatlev - toota suhkrut jahedas kliimas. Kahjuks ei pälvinud vastav ettekanne Berliini Teaduste Akadeemias tähelepanu. Ainsana jätkas sellesuunalisi katseid Margraffi õpilane F. K. Achard, kes pühendus suhkrupeedi aretustööle. Katseid kroonis edu ja nii alustas 1802. aastal Sileesias tööd esimene peedisuhkrut tootev tehas. Nüüdisajal annab suhkrupeet veidi üle kolmandiku suhkrutoodangust maailmas.
SÜSIVESIKUTEL ON RIDA ÜLESANDEID
Kõige tähtsam süsivesikute ülesanne on energeetiline. Nii annab 1 g glükoosi lõplik lõhustumine inimorganismis ligikaudu 4 kcal energiat ja oleks soodne kui organismi üldisest energiabilansist kaetaks süsivesikute arvelt 56...60%. Süsivesikutel on inimorganismis ka varuaine roll. Maksas ja lihastes talletatav glükogeen on ajutine glükoosi tagavara , mida organism saab vastavalt vajadusele hõlpsasti kasutada. Maksa glükogeeni hüdrolüüsil vabanevat glükoosi saavad potentsiaalselt kasutada kõik keharakud, lihaste glükogeenist vabanev glükoos jääb aga ainult lihaste endi tarbeks. Kuuludes ühe komponendina antikehade, mukopolüooside ja verehüübimisfaktorite koostisse täidavad süsivesikud organismis ka kaitsefunktsiooni. Süsivesikute struktuurne funktsioon avaldub selles, et monoosid on polüooside ehitusüksusteks, glükoproteiinid ja glükolipiidid kuuluvad biomembraanide koostisse ning polüoosid kuuluvad sidekoe, luude ja kõhrede koostisse.
Süsivesikud on inimorganismis seotud mitmete bioregulatoorsete ülesannetega, sest neid leidub ka hormoonide koosseisus . Biomembraanide välispinnal asuvad oligosahhariidsed jäägid osalevad retseptoride talitluse tagamises. Retseptorid vahendavad naaberrakkude ja signaalmolekulide seostumist konkreetse rakuga. Retseptoritega seostuvad aga ka mitmesugused erinevad haigustekitajad ( viirused , bakterid ). Viimastele on need rakupinna retseptorid sobivaks kinnituskohaks. Inimese ja ka teiste imetajate puhul tuleb rõhutada ka süsivesikute toitelist rolli. On ju piimas leiduv laktoos esimene süsivesik, mida imetajate noorloomad tarbivad toiduks. Unustada ei tohi ka süsivesikute biosünteetilist rolli. Nii vajatakse riboosi ja desoksüriboosi nukleiinhapete sünteesiks. Süsivesikute ainevahetuse vaheühendid on aluseks rasvhapete ja mõnede asendatavate aminohapete sünteesil.
MILLINE ON TÄPNE TOIDU SÜSIVESIKUTE HULK PÄEVAS?
Vaieldamatult vajab inimene süsivesikuid kui glükoosi allikaid igapäevaselt. Küsimus on vaid koguses. Väga täpset kogust on raske, praktiliselt isegi võimatu määrata. Esimene põhjus on see, et suur osa aminohappeid ja ka lipiidide metabolismi teatud vaheproduktid võivad vajadusel organismis tagada teatud glükoosikoguse sünteesi. Teiseks, süsivesikute normhulk sõltub organismi üldise energiabilansi vajadustest ning struktuurist. Illustreerime seda lihtsa näitega! Enamike inimeste jaoks oleks 320...350 g süsivesikuid ööpäevas sobiv kogus. Arvestades, et 1 g süsivesikuid annab umbes 4,1 kcal energiat, oleks nende summaarne energeetiline saagis 1300... 1450 kcal. Lähtudes organismi üldisest energiabilansist, jõuame veidi teistsuguste soovitusteni. Nimelt peaksid süsivesikud organismi üldisest energiavajadusest katma umbes 60%. Juhul kui inimene saab toiduga ööpäevas 1450 kcal, siis süsivesikute arvele jääks ~900 kcal, mis absoluutarvudes on ligikaudu 220 g sahhariide . NB! See arv peegeldab süsivesikute täielikult omastatavat kogust. Toidus on alati tselluloosi ja teisi süsivesikuid, mida inimene ei omasta ning reaalne söödav kogus peab olema suurem. Seevastu inimene, kelle toidu energeetiline väärtus on 3000 kcal, peaks ööpäevas tarbima umbes 450 g süsivesikuid (vajatav 60% kaloreid peab olema tagatud).
Kiudainete soovitatav hulk oleks 15...35 g ööpäevas. Osa autoreid piirdub väiksemate kogustega (15...20 g), osa kirjandusallikaid soovitab jällegi suuremat kogust (20...35 g). Kiudainete kestev liigtarbimine on samuti kahjulik, sest sellisel juhul seotakse mitmed organismile vajalikud mineraalained raskestilahustuvatesse ühenditesse ja tagajärjeks on viimaste defitsiit. Reaalne toitumine on tavaliselt aga selline, et kiudaineid süüakse normist kaks-kolm korda vähem.
SUHKRUTE PIDEV LIIGTARBIMINE OHUSTAB TERVIST
Mono- ja disahhariidid magustavad toitu muutes selle isuäratavaks. Normaalseks loetakse, et magusad mono- ja disahhariidid (NB! siia kuulub ka sahharoos) katavad organismi energiabilansist mitte üle 6...9%. Ülejäänud süsivesikute arvele jääv organismi energiavajadus (s.o. 48...50%) tagatakse polüoosidega - sisuliselt tärklisega. Nüüdisajal on tavaolukord selline, et ainuüksi sahharoosiga rahuldatakse organismi üldisest energiavajadusest 20...25%. Selline, eeskätt sahharoosi liigtarbimine, põhjustab nagu igasugune liialdamine mitmeid tervisehäireid, millest olulisemad on järgmised.
Rasvumine. Kehtib lihtne reegel - pidev magusaga liialdamine (olukord, kus kestvalt üle 60% kaloritest saadakse süsivesikute arvel) muudab inimesed tüsedaks.
Risk haigestuda teist tüüpi suhkurtõppe. Toonitagem siinkohal, et toitumistavad pole suhkurtõve tüüpide tekkes otseselt süüdi. Teisalt on aga kontrollitud ja suunitletud toitumine suhkurtõvehaige ravimise üks hädavajalikke komponente, sõltumata selle haiguse tüübist ja raskusastmest. Selgitame seda II tüüpi suhkurtõve näitel. Selleks, et tekiks sisuline võimalus antud haiguse kujunemiseks on lisaks väärale toitumisele vajalik ka (seda tõestavad kaksikute- ja perekonnauuringud) pärilik (geneetiline) eelsoodumus . Kui viimane on olemas, muutub toitumise eripära, eeskätt suhkrute liigtarbimine, otseselt ohtlikuks. Nii näiteks oli Teise maailmasõja ajal ja vahetult järgnevatel aastatel II tüüpi suhkurtõbi elanikkonna hulgas suhteliselt harvaesinev haigus. Põhjuseks olid korrektiivid elanikkonna toitumises (toidunappus, rafineeritud toiduainete puudumine). Kokkuvõtteks võib veelkord väita, et II tüüpi suhkurtõve geneetiline määratletus vajab fenotüübiliselt realiseerumiseks kindlat keskkondlikku fooni ehk teisisõnu väära toitumist. Lisagem, et tuntum reegel suhkurtõve dieetravis on seejuures järgmine: suurendada kiudaineterikaste toitude ( puuvili , teravili, köögivili) tarbimist ja kiiresti vähendada rafineeritud süsivesikute rohkete toitude (suhkur, maiustused) kasutamist.
Verelipiidide kõrgenenud tase ning südame- ja veresoonkonna haiguste riski suurenemine. Selline efekt võib statistilise tõenäosusega esineda siiski vaid neil juhtudel, kui üheaegselt toimub süsivesikute üle- ja lipiidide alatarbimine (pidevalt ja oluliselt üle 60% kaloritest saadakse süsivesikute arvelt, kusjuures lipiididest saadav kalorite hulk on alla 25%).
Hambakaaries. Tänapäeval on tõestatud kindel seos hambakaariese kujunemise sageduse ja suhkrute liigtarbimise vahel. Hambakatus elutsevad bakterid muudavad suhkrud minutitega orgaanilisteks hapeteks . Kui suhkrut tarbida pidevalt liigselt, siis tekibki suus liiga palju orgaanilisi happeid .
MIDA ÜLDSE ARVATA KIUDAINETEST?
Kiudained (vanemas kirjanduses kestained, ballastained) jagatakse polüoosseteks ja mittepolüoosseteks. Polüoossed (polüsahhariidsed) kiudained jaotuvad kaheks: vees lahustumatud ja vesilahustuvad . Viimase rühma põhiesindajad on pektiinid. Need kuuluvad rakkudevahelise sideainena enamike taimsete kudede koostisse ja neid leidub ohtralt puu-, kaun - ja teraviljades. Eriti rohkesti on neid veel valmivates viljades. Pektiinid punduvad hõlpsalt ja nende lahused tarretuvad kergesti. Lahustuvad kiudained takistavad glükoosi imendumist peensooles ja mõjuvad vere kolesterooli taset langetavalt.
Vees lahustumatute kiudainete põhiesindaja on meie planeedi kõige levinum orgaaniline ühend - tselluloos , mis on taime rakukestade komponent . Kogu taimne toit, mida sööme, sisaldab tselluloosi. Vaatamata sellele, et inimene tselluloosi seedida ei suuda, on sellel süsivesikul meie seedetalitluses tähtis roll. Nimelt, nii tselluloos kui ka hemitselluloos suurendavad toidukördi mahtu, kiirendavad selle edasiliikumist peensooles ja soodustavad lima eritumist jämesooles.
Inimtoidu taimses osas on ka mittepolüsahhariidseid kiudaineid, millest olulisem on ligniin . See on looduslik fenüülpropaani tüüpi ühenditest koosnev polümeer, mis ladestub taimerakkude kestades , kindlustades puitumisprotsesside kulgemise . Kõrgemates taimedes on ligniini umbes 25%. Seedekulglasse sattunud ligniin seostub sapphapetega lahustumatuks kompleksiks. Sellega takistab ligniin sapphapete absorptsiooni, toimides sarnaselt mitmete kolesteroolisisaldust vähendava ravimitega (näiteks kolestüramiin jt.). Ligniini loetaks ka kaitsvaks kiudaineks, sest ta seob peroksüdatsiooni esilekutsuvaid metalliioone.
Rafineeritud sahharoosi kasutamine suurtes kogustes on inimkonna ajaloos suhteliselt uus tendents . Eriti jõudsalt on kasvanud sahharoosi tarbimine Eestis. Meie elanikkond on sahharoosi liigtarbimiselt maailmas küllaltki esirinnas. Siit sugenevad mitmed probleemid. Rõhutame siinkohal veelkord, et olukorras kus sahharoos katab umbes 6...9% organismi üldisest energiavajadusest, on tärklise- ja kiudaineterikas toit tervisele väga kasulik. Toidu teiste süsivesikute (polüooside) arvele peab jääma ligikaudu 50% organismi üldisest energiavajadusest. Eeltoodut arvestades tuleks tervislikul toitumisel oluliselt suurendada juur -, puu-, kaun- ja teraviljade osa toidus. Sellega tõuseb ka tarbitud mineraalainete ja vitamiinide hulk ning väheneb saadav lipiidide kogus. Ideaalne on olukord, kus lipiidide arvelt kaetakse mitte üle 25% organismi üldisest energiavajadusest. Kiudainerohke toit seob hulgaliselt vett ja annab söömisel kiiresti küllastustunde. Paljud müügil olevad kaalulangetavad preparaadid (kõhnumistabletid) sisaldavadki valdavalt kiudaineid, näiteks metüültselluloosi, tsitruste pektiine jne.
Kiudaineid soovitatakse järgmistel juhtudel
I Kaalukontroll. Kiudainerikka toidu iga suutäis sisaldab vähem energiat kui kontsentreeritud rasvane ja magus toit. Lisaks tarbitakse kiudainerikast toitu koguseliselt vähem.
II Kõhukinnisuse ja -lahtisuse reguleerimine. Kõhukinnisust saab leevendada, kuna kiudained seovad ohtralt vett ja hoiavad seda sooles, muutes soolesisaldise veerikkaks. Kõhulahtisuse korral seovad punduvad kiudained protsessi põhjustava liigse vee.
III Hemorroidide profülaktika. Kiudaine hoiab ära hemorroidide tekke, sest soolesisaldis on pehmem ja ei tekita alakõhus survet . Sellega välditakse päraku veenide pundumist.
IV Pimesoolepõletiku riski vähendamine. Pehme soolesisaldis ei vigasta ussripikut ja seega ei saa bakterid tungida sooleseina ning põhjustada põletikku.
V Käärsoole vähiriski vähendamine. Kiudaineterikas toit kiirendab toidukördi liikumist soolestikus , roojamine sageneb ja sellega väheneb toidus leiduvate kantserogeenide mõju. Osa kiudaineid seob pöördumatult sapikomponente ja need väljutatakse organismist.
VI Vere lipiididesisalduse teatud reguleerimine. Kiudained seovad nii lipiidide metaboliite kui ka sapphappeid ning eemaldavad neid organismist. Vere lipiidide taseme kontroll vähendab otseselt riski haigestuda südame- ja veresoonkonna haigustesse.
Kiudainerikka toidu osakaalu menüüs peab suurendama pikkamööda ning seejuures peab organism saama piisavalt vett. Lahustumatud kiudained häirivad mineraalainete ja eeldatavalt ka vitamiinide imendumist. Siit tuleneb mikrotoitainete defitsiidi oht vanuritele, lastele ja vegetaarlastele, juhul kui nende toit on kalorivaene ja pidevalt superrohke kiudainesisaldusega. Dieetide järgijail on kasulik teada, et isoleeritud kiudained (mõned kõhnumistabletid) pole nii soodsa toimega kui naturaalselt toidus leiduvad.
SUHKRUASENDAJAD: MIDA NEIST ARVATA?
Neile, kes soovivad suhkrut oma menüüs vältida, on tänapäeval mitu toitumisalternatiivi. Esiteks, magusad polüalkoholid, mis ikkagi annavad organismile teatud hulga kaloreid. Teiseks, valgulise või peptiidse olemusega magusamaitselised ühendid, mis potentsiaalselt võivad energiat anda, kuid mille metabolism energeetilisse ainevahetusse oluliselt ei suundu (taumatiin, monelliin, aspartaam). Energeetilise efekti tõttu saab nende kahe rühma esindajaid lugeda toitvateks magustajateks. Kolmas võimalus on kunstlikud magusained , mis organismis ei lõhustu ja energiat ei anna (näiteks sahhariin , tsüklamaat, jt.). Viimaseid tuntakse kui mittetoitvaid magustajaid. Looduslike ja kunstlike ühendite suhtelist magusust on võrreldud tabelis. Kunstlikke magusaineid sisaldavaid tooteid kasutab kindel tarbijate kontingent. Siia kuuluvad inimesed, kes soovivad, et söödav toit oleks magusa maitsega, annaks tarbimisel vähe kaloreid ja ei põhjustaks kaariest.
Suhkru ja suhkruasendajate magususe võrdlus
Nimetus
Kood
Suhteline magusus (kordades)
sahharoos (lauasuhkur)
 
1
sorbitool
(E420)
0,5
mannitool
(E421)
0,7
isomaltitool
(E953)
0,5
maltitool
(E965)
0,8
laktitool
(E966)
0,3
ksülitool
(E967)
1
taumatiin
(E957)
1700
aspartaam
( E951 )
200
neohesperediin DC
(E959)
1500
atsesulfaam K
( E950 )
200
tsüklamiinhape
(E952)
45
sahhariin
( E954 )
300
Konkreetse ühendi magusus sõltub kontsentratsioonist, keskkonna pH-st, temperatuurist ja maitsmisretseptorite individuaalsusest.
Magusamaitselised mitmealuselised polüalkoholid
Magusamaitseliste mitmealuseliste polüalkoholide hulka kuuluvad mannitool, sorbitool, ksülitool, maltitiool ja laktitiool. Kõik need ühendid on esindatud ka lisaainete nimestikus. Inimorganism omastab neid suhteliselt aeglaselt. Nende muutumine glükoosiks toimub rakkudes samuti küllaltki mõõduka kiirusega. Seetõttu kasutatakse neid suhkurtõve korral suhkru aseainetena. Kõik need ühendid annavad organismile energiat nagu sahharooski. Lisaks on neil ka teatud ebameeldivad kõrvalefektid. Vaieldamatult kasulikud on polüalkoholid aga hammastele. Näiteks sahharoosi muudab suuõõne mikrofloora ensüümtegevus orgaanilisteks hapeteks juba 20...40 sekundi jooksul. Sellest ka vastav termin - happerünnak. Polüalkohoolseid magustajaid ei suuda suuõõne bakterid aga oma elutegevuses kiiresti kasutada.
Mannitool (E421) on polüalkoholidest kõige nõrgema efektiga suuõõne kariogeensele mikrofloorale. Mannitooli lõhustumine inimorganismi seedekulglas on küllaltki aeglane, mistõttu see ühend peetub soolestikus suhteliselt kaua. Soole mikrofloorale on mannitool nii energeetiline substraat kui ka süsinikuallikas. Järelikult soodustab mannitool soole mikrooganismide kiiret paljunemist. Viimase protsessiga kaasnevad muutused seedekanali veerežiimis, mis võivad põhjustada kõhulahtisust ning mitmete ärritavate ainevahetusproduktide eritumist. Need ja mõned teisedki puudused välistavad mannitooli väga laialdase kasutamise suhkruasendajana. Toidu lisaainena on mannitool kasutusel kui tehismagusaine ja paakumisvastane ühend. Viimases rollis takistab mannitool toiduosakeste omavahelist kokkukleepumist.
Sorbitool (E420) on suhteliselt laialt kasutatav suhkruasendaja, näiteks sahharoosivabades kompvekkides ja närimiskummides. Puudusi on sorbitoolilgi. Võrreldes sahharoosiga on sorbitooli magususaste poole väiksem. Järelikult, selleks et kindlustada toote samaväärset magusust, tuleb sorbitooli võrreldes sahharoosiga lisada kahekordses hulgas. See aga tähendab topelt kaloreid tarbija organismile. Sorbitooli tarbimise häirivam kõrvalmõju on eelsoodumus kõhulahtisuseks (analoogia mannitooliga). Niinimetatud E-ainena on sorbitoolil palju ülesandeid. Sorbitooli kasutatakse tehismagusaine, niiskusesäilitaja, emulgaatori ja sekvestrandi rollis. Sekvestrandiks loetakse aineid, mis seovad metalliioone.
Ksülitool (E967) on viimastel aastatel populaarsust võitnud eeskätt tänu närimiskummidele. Nimelt pärsib ksülitool kariogeensete streptokokkide ja laktobatsillide kasvu. Ksülitooli sisaldavad ka mõned tavalised toiduained ( kasemahl , seened, banaanid ) ja see ühend pole organismi ainevahetusele võõras. Ksülitooliga tooteid leidub rohkesti Lääne-Euroopa riikides ja Kanadas. Ameerika Ühendriikides aga piiratakse selle ühendi kasutamist toiduainetetööstuses. Põhjus on loomkatsetest ilmnenud faktides. Nimelt on leitud, et ksülitool võib teatud tingimustel põhjustada kasvajate teket. Ksülitool häirib ka sülje ensüümide normaalset funktsioneerimist. Lisaainena on ksülitooli teenete loetelu aukartustäratavalt suur. Ksülitool on tehismagusaine, niiskusesäilitaja, stabilisaator ja emulgaator.
Maltitiooli (E965) sisaldavad mõned gaseeritud karastusjoogid , teatud puuviljakonservid ning nn. hammastele kahjutud kompvekid. Maltitiooli toodetakse maltoosist, kuid selle protsessi tehnoloogia on kulukas. Lisaainena on maltitiool leidnud rakendust kui tehismagusaine, emulgaator ja stabilisaator.
Inimestele, kes soovivad piirata magusainetest saadavate kalorite hulka, magusate polüalkoholide tarbimine ei sobi. Need ühendid annavad sahharoosiga samaväärselt energiat. Sageli on magusaid polüalkohole sisaldavatel toodetel märgis - suhkruvaba. See info on tõene, kuid samas jäetakse tihti lisamata, kui palju energiat saadakse tootes sisalduvate magusate polüalkoholide arvelt. Magusad polüalkoholid on mõeldud eeskätt inimestele, kelle kehas toimub sahharoosi ainevahetus teisiti kui tavaliselt, näiteks diabeetikutel.
Valgulise olemusega magustajad
Need on looduslikud peptiidid kui ka sünteetilised, keemiliselt modifitseeritud peptiidid. Alustame looduslikest magusamaitselistest valkudest. Taumatiin (E957) on Sudaanis ja Ugandas kasvava taime Thaumatococcus danielli viljadest isoleeritud magusamaitseline valk, milles on 270 aminohappejääki. Samaväärse kaalukoguse korral on taumatiin umbes 1500…1600 korda magusam võrreldes sahharoosiga. Taumatiini kõrvalmõjuks on lagritsataolise järelmaitse teke suus. Hapete ja kuumuse suhtes on taumatiin ebastabiilne. Eriti populaarne on taumatiin Austraalias, Jaapanis ja USA-s. Peamiselt kasutatakse taumatiini närimiskummi magustamiseks. Lisaainena on taumatiinil nii tehismagusaine kui ka lõhna- ja maitsetugevdaja funktsioon. Monelliin on Guineas, Nigeerias ja Kongos kasvava ronitaime Dioscorephyllum cumminsii viljadele magusat maitset andev kaheahelaline valk, mis koosneb 94 aminohappejäägist. Võrdse massi korral on monelliin sahharoosist kuni 3000 korda magusam. Ka see valk on ebastabiilne nii kuumutamise kui ka hapete suhtes. Lisaainete nimistusse monelliini veel kantud ei ole. Küll aga on monelliin biotehnoloogia katseobjekt. Monelliini magusa maitse kadu sõltuvalt pH muutusest on tingitud polüpeptiidahelate lahknemisest. Biotehnoloogidel õnnestus aga konstrueerida geen, mis kodeerib monelliini mõlemat polüpeptiidahelat ühtse tervikmolekulina. Saadud liitgeen sisestati vastavate menetlustega tomati- ja salatitaimedesse. Tulemuseks on biotehnoloogiliselt magustatud tomatid ja salatid . Lisagem, et taumatiini ja monelliini otseste kahjulike toimete kohta üheselt võetavaid andmeid pole. Et tegemist on valkudega, on potentsiaalsete kõrvaltoimete, näiteks allergiliste reaktsioonide avaldumine, nende kestval ja liigtarbimisel täiesti reaalne.
Sünteetilistest magusamaitselistest peptiididest on keskne aspartaam (E951), mis on noorim uustulnuk kunstlike magusainete turul. Alates 1981. aastast, millal aspartaami lubati ametlikult magusainena kasutada, on selle ühendi võidukäik olnud üliedukas. Keemiliselt loomuselt on aspartaam dipeptiid , mis koosneb kahest aminohappejäägist: asparagiinhappest ja metüülitud karboksüülrühmaga fenüülalaniinist. Eraldi võetuna ei oskaks neid aminohappeid küll magususega seostada. Nimelt, üks neist on kibeda maitsega, teine aga hoopis maitsetu. Nende koostoime dipeptiidina suudab aga korda saata tõelise maitseime, sest aspartaam on keskmiselt ligi kakssada korda sahharoosist magusam. Aspartaami metabolismis on olulised järgmised protsessid. Esiteks toimub hüdrolüüs metüülrühma tasemel. Metüülrühmast moodustub metanool , sellest omakorda formaldehüüd, mis üle vaheastmete oksüdeerub süsinikdioksiidiks. Teiseks, dipeptiidi hüdrolüüsil moodustunud aminohapped suunatakse vabade aminohapete fondi täienduseks. Aspartaami kaubamärgid on "Nutrasweet" "Equal" ja “Candarel”. Esimest nimetust kohtame jookide, närimiskummide, pudingite, eelmagustatud helveste ja muu sellise toidukraami koostises. Pulbriline "Equal" on mõeldud koduseks kasutamiseks suhkru aseainena. Aspartaami võidukat pealetungi magusainete turul tõestab fakt, et 1984. aastal ületas Ameerika Ühendriikides selle ühendi läbimüük nii sahhariini kui ka tavalise suhkru müügi. Edu üks saladus peitub eeskätt maitses, mis on sahharoosi maitsega praktiliselt identne. Teiseks, paljud inimesed usuvad, et see dipeptiid on ohutu. Kolmandaks , oluline on magusainest saadav kalorite hulk. Selles valdkonnas on aspartaami roll vägagi tagasihoidlik võrreldes suhkrute ja magusate polüalkoholidega. Küsimus ei ole mitte niivõrd energeetilises väärtuses - see on ligikaudu samaväärne, vaid põhimõtteliselt erinevas metaboolses saatuses. Meenutagem, et süsivesikuid kasutab organism eeskätt energeetilistel eesmärkidel, aminohappeid aga valkude sünteesiks. Eelneva kiidukõne taustal võib lugejale tunduda, et aspartaamil puudusi polegi. Biokeemiline tegelikkus loob siingi omad korrektiivid. Toome mõned näited.
Aspartaami ei tohi kasutada fenüülketonuurikud. Teadmiseks lugejale, et fenüülketonuuria on pärilik aminohapete metabolismihäire, mille korral on blokeeritud ühe aminohappe - fenüülalaniini üleminek teiseks aminohappeks - türosiiniks. Fenüülketonuuria patofüsioloogia avaldub selles, et väärastunud metabolismi tagajärjel moodustuvad neurotoksilised ühendid. Juhul kui diagnoos hilineb ja õigeaegselt ei rakendata fenüülalaniini vaba dieetravi on tagajärjeks kretinism. Eeltoodu põhjal on selge, miks kõigile fenüülketonuurikutele, nii lastele kui täiskasvanutele, on aspartaami kasutamine keelustatud. Niigi tohivad fenüülketonuurikud tarbida piiratult liha- ja piimatooteid , eluks vajaliku kaltsiumi, raua ja B-grupi vitamiinide omastamiseks. Selge on see, et liigse fenüülalaniini kasutamisega ei tule nende organism lihtsalt toime. Ja nii peabki kõigil aspartaami sisaldavatel toodetel olema hoiatus fenüülketonuurikutele.
Aspartaami metabolismis moodustub ühe kõrvalühendina metanool. Viimane muutub ensümaatiliselt veelgi toksilisemaks ühendiks - formaldehüüdiks ja alles lõpuks tekib süsihappegaas. Väikeste aspartaami kogustega suudab organism edukalt toime tulla ja mingit metanooli/formaldehüüdi mürgitust pole vaja karta . Aga kui tarbitavad aspartaami kogused suurenevad? Sellele küsimusele ühene vastus seni puudub. Aspartaami metabolismis võib moodustuda veel üks inimese tervisele kahtlane ühend - diketopiperasiin. Pikaajalised loomkatsed on süvendanud umbusku selle ühendi toime suhtes. Veel väidetakse, et aspartaam võib mõjutada ka imetajate ajutegevust, kuid seda fakti pole katsetega suudetud üheselt tõestada. Ökogeneetilise teooria kohaselt peaks aspartaam, nagu kõik keemilised ühendid, osadel indiviididel põhjustama ebatüüpilisi vastusreaktsioone. Praktikas on see tõestatud. Aspartaami suhtes geneetiliselt tundlikel inimestel põhjustab see ühend organismi jõuetust ja väsimust. Võttes arvesse aspartaami massilise tarbimise ja tundlike inimeste üliväikse arvu (ligikaudu 500 juhtumit alates ühendi kasutamise algusajast), ei ole see eriline probleem.
Välja on arvutatud ka aspartaami päevase tarbimise norm , mis on 50 mg iga kehakaalu kg kohta. Järelikult inimene, kelle kehamass on 70 kg võib ööpäevas tarbida maksimaalselt 3,5 g aspartaami. Sahharoosile ümberarvestatult tähendab see ligikaudu 700 g suhkrut. Väheusutav, et keegi nii suurtes kogustes magusaineid tarbib. Mingi võimalus aspartaami piirnormi ületamiseks siiski eksisteerib. Seda siis kui tarbida eelistatult aspartaami sisaldavaid erinevaid tooteid. Võimalusi selleks on piisavalt: aspartaamiga karastusjoogid, pudingud, närimiskummid jne. Liigtarbimise vältimiseks on kehtestatud uus, seni soovituslik aspartaami piirnorm - 40 mg iga kehakaalu kg kohta ja seda ainult täiskasvanutele. Lastele, eriti imikutele, pole aspartaam kohane. Reaalselt peaksid seda ühendit kasutama ülekaalulised inimesed, kelle maitsmismeel ei suuda kuidagi magusast loobuda . Lisaainena on aspartaamil veel teinegi ülesanne - olla lõhna- ja maitsetugevdajaks.
Sünteetilised, mittemetaboliseeruvad magustajad
Ajalooliselt on inimkond kasutanud kahte põhilist, sünteetilist ainevahetusele mittealluvat magustajat - sahhariini ja tsüklamaati. Alustame vanimast.
Sahhariini (E954) hakati laialdaselt kasutama selle sajandi alguses. Ameerika Ühendriikides ongi sahhariini tarbimise kogemus mõõdetav sajandiga . Domineeriv magustaja oli sahhariin kuni selle sajandi keskpaigani, millal turule ilmusid ka teised sünteetilised magustajad. Sahhariini ohutus/ohtlikkus tervisele on mitmel korral probleemiks olnud. On ilmunud informatsiooni, mis viitab sellele, et sahhariini võib omada potentsiaalset kantserogeenset toimet katseloomadel. Loomkatsed rottidega näitasid, et sahhariin põhjustab põiekasvajate teket. Tarbijaid taoline lähenemine ei rahuldanud ja nende vastuseis paisus niivõrd suureks, et sekkuma pidi isegi Ameerika Kongress . Kongress kehtestas moratooriumi igasugusele sahhariinivastasele tegevusele ja seda on pidevalt pikendatud. Sahhariini vastane tegevus andis ka teatud efekti. Nimelt, kõikidel sahhariini sisaldavatel toodetel peab olema hoiatus - see toiduaine võib olla kahjulik Teie tervisele, sest sisaldab sahhariini, mis põhjustab kasvajate teket katseloomadel. Kerkib küsimus kuivõrd õigustatud selline tekst on? Tõene on fakt, et katseloomade söötmisel sahhariini sisaldava toiduga ilmneb kolmanda põlvkonna isenditel põievähki olulisemalt sagedamini võrreldes kontrollrühma isenditega. Inimesele on sahhariin eeldatavalt nõrga kantserogeense toimega, kuid selle ühendi tegeliku mõju selgitamine inimorganismile jääb arvatavasti tulevikku. Nii või teisiti on intensiivne sahhariini kasutamine tervisele küsitava väärtusega. Õnneks põhjustab suurte sahhariiniannuste lisamine toidule ebameeldiva metalse “plekimaitse”. Eeltoodu ja samuti sahhariini ebastabiilsus kuumutamise suhtes pidurdavad sahhariini kasutamist. Sahhariini potentsiaalne ohtlikkus ongi põhjuseks, miks osade riikide (näiteks Kanada ) toiduaineteseadustik keelustab sahhariini kasutamise. Toidu lisaainena on sahhariin ainult tehismagusaine ja kasutamist leiavad tema naatrium-, kaalium ning kaltsiumsoolad .
Selle sajandi viiekümnendatel-kuuekümnendatel aastatel võitis laialdase tuntuse teine kunstlik magusaine tsüklamaat (E952). Võrreldes sahhariiniga on tsüklamaatidel vähem magus maitse. Ka tsüklamaatidel on olnud korduvalt kasutuskeelde (näiteks 1970. aastal), kuid need on ikkagi tühistatud, sest adekvaatselt tõestatud andmeid tsüklamaadi kahjulikkusest, sisuliselt kantserogeensusest pole suudetud hankida. Tänapäeval kasutatakse tsüklamaati nii tehismagusainena kui ka piiratult ravimites lisandina. Euroopa Liidu maades on tsüklamaatide kasutamine magustajatena lubatud.
Kõik süsteemid arenevad evolutsiooniliselt ja kunstlikud magusained pole erandiks . Uus kõva sõna magusatööstuse tulevikus on atsesulfaam K (E950), kaubandusnimega "Sunette". Magusus aspartaamiga võrreldes sama, kuid hind odavam ja stabiilsus suurem. Preparaati "Sunette" lisatakse kohvile, tarretistele, närimiskummidele, pudingitele jt. toodetele . Tarbijates peaks aga valvsust äratama atsesulfaam K piiratud päevane tarbimisnorm, mis viitab potentsiaalsetele ohtudele. Kokkuvõtteks võib öelda, et kõik kehavõõrad sünteesitud keemilised ühendid on teatud mõttes toksilised. Erandiks ei ole ka kunstlikud magusained ja nende metaboliidid. Kõige olulisem on siin arvestada kontsentratsiooni, alates millest muutub konkreetne ühend organismile toksiliseks.
Mida arvata kunstlike magusainete kasutamisest? Kunstlikel magusainetel on võimas toime keele maitseretseptoritele. On võimalik, et kunstlikud magusained tõstavad isu, valmistades organismi ette toidu vastuvõtuks. Kahjuks magusus ilma kaloriteta ei ole isu vähendava toimega. Kalorite vaegusel taastub näljatunne kiiresti ja siis süüakse lõppkokkuvõttes ikkagi soovitust rohkem. Sünteetiliste magusainete toime inimorganismile on ikkagi paljuski selgusetu. Oluline on nii magusaine keemiline struktuur, neid sisaldava toidu keemiline koostis, tarbitava kogus ja olek. Kui sünteetilisi magusaineid ikkagi eelistada, siis tuleks magustajaid kasutada väikestes kogustes, süües samaaegselt mitmekesist toitu. Viimane on vajalik potentsiaalsete kõrvaltoimete ja terviseriskide vähendamiseks/lahjendamiseks. Võimaluse piires on kasulik teha tarbimispause. Vajalik on ka reeglipärane arstlik kontroll. Lastele ei maksa kunstlikke magusaineid ja neid sisaldavaid tooteid pakkuda. Lauasuhkur on mõõdukas hulgas igal juhul parem.