P R O G E T T O

EDULCORANTI

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SOMMARIO Edulcoranti 3 Edulcoranti intensivi 4

• Acesulfame potassico 5

• Aspartame 5

• Ciclamato 6

• Fruttosio 6

• Polialcoli 7 o Sorbitolo 7 o Mannitolo 7 o Xilitolo 7

• Saccarina 7 Conclusioni 8 Tabella riassuntiva 10 Criteri di scelta 11 Note esplicative alle schede tecniche Intesa 12 Aggiornamento 13

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EDULCORANTI

Nell'uomo il bisogno fisiologico e psicologico di "dolce" è stato soddisfatto

tradizionalmente dal saccarosio (zucchero) e da un ristretto numero di dolcificanti, prodotti il cui consumo ha registrato di fatto un forte incremento nel 20° secolo soprattutto in Europa e nei Paesi anglosassoni.

Negli ultimi decenni sono inoltre comparsi sul mercato una miriade di prodotti nuovi, i cosiddetti "sostituti dello zucchero" rappresentati dagli edulcoranti naturali e sintetici. Lo scopo della ricerca di queste sostanze è nata dal fatto che un elevato consumo di saccarosio può essere motivo di preoccupazione per la salute pubblica in quanto postulata concausa nell’insorgenza e/o nel perdurare di alcuni quadri patologici quali la carie dentale, il diabete mellito, l’iperattività infantile, il sovrappeso e l’obesità, patologie quest’ultime considerate tra i principali fattori di rischio per la patologia cardiovascolare e l’ipertensione. L’influenza dei glucidi su questi quadri patologici è funzione dell’entità del consumo totale di zuccheri, che comprende sia la quota contenuta naturalmente negli alimenti, sia quella aggiuntiva che serve a modificare il sapore degli alimenti stessi. La possibilità di prevenire e/o correggere gli stati patologici citati sostituendo lo zucchero con altri composti ad azione dolcificante è ancora in discussione.

Una prima classificazione degli edulcoranti può essere fatta tenendo conto della loro

origine. Si suddividono pertanto in: - naturali quali miele, levulosio (fruttosio), destrosio, sorbitolo, mannitolo, succhi di

frutta concentrati, xilitolo, zucchero invertito, sciroppi di amido (da idrolisi enzimatica ed acida), taumatina;

- semisintetici, quali l’aspartame; - artificiali, ottenuti cioè completamente per sintesi e perciò sconosciuti in natura quali

saccarina, ciclamati, acesulfame. Più funzionale può risultare la classificazione secondo il potere dolcificante e quindi la

quantità d'impiego. Si suddividono pertanto in: - calorici o di massa (bulk sweeteners): il potere dolcificante è simile a quello del

saccarosio e vengono aggiunti agli alimenti in quantità discrete, tali da conferire al prodotto finale un certo peso e volume. Alcune sostanze hanno potere calorico uguale a quello del saccarosio mentre altre inferiore. Citiamo per fare alcuni esempi sorbitolo, fruttosio, mannitolo, sciroppo di glucosio, xilitolo.

- intensivi (high intensity sweeteners): hanno potere dolcificante molto maggiore del saccarosio (anche centinaia di volte) e danno un contributo energetico pressoché nullo, anche a causa della minima quantità utilizzata che perciò non modifica le caratteristiche di massa e di volume del prodotto finale. Sono le sostanze di sintesi come saccarina, acesulfame, aspartame, ciclamati, glicirrizina.

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Il dolcificante ottimale dovrebbe essere di gusto dolce e corposo sovrapponibile a

quello dello zucchero, incolore e inodore, solubile in acqua, chimicamente e termicamente stabile, non tossico, di costo contenuto e dovrebbe determinare rapida insorgenza e persistenza della sensazione dolce. I fattori limitanti l’uso sono la presenza di retrogusto amaro e la potenziale tossicità, problema che si può contenere utilizzando associazioni di edulcoranti che portano ad un incremento sinergico del potere dolcificante dei singoli prodotti diminuendo i potenziali rischi derivanti dall’ingestione di una stessa sostanza in quantità discrete.

In questa sede prendiamo in considerazione solo quegli edulcoranti intensivi e naturali

che rientrano più frequentemente nelle preparazioni commerciali preconfezionate usate per dolcificare bevande e preparare dolci in sostituzione del saccarosio.

Le principali indicazioni per gli edulcoranti intensivi riguardano alcune condizioni

particolari quali: 1) Sovrappeso e controllo del peso corporeo: nel contesto di un programma di

controllo del peso, questi dolcificanti possono sostituire quelli tradizionali calorici, in modo da rendere il regime dimagrante più accettabile.

2) Carie dentale: all'interno del processo multifattoriale di insorgenza della carie rappresentato a grandi linee da fattori individuali (suscettibilità) e ambientali (igiene orale e tipo di alimentazione), i dolcificanti di sintesi e lo xilitolo, acariogeni, possono contribuire alla salute dei denti in quanto permettono il consumo di alimenti dal sapore dolce senza fornire carboidrati fermentescibili.

3) Diabete: nel diabete insulino-dipendente sono utili sia i dolcificanti acalorici sia quelli, come i polialcoli ed il fruttosio, che non stimolano la produzione di insulina. Occorre però ricordare che anche questi ultimi, se assunti in quantità notevoli, vengono trasformati in glucosio attraverso particolari vie metaboliche producendo iperglicemia. Nei pazienti con diabete non insulino-dipendente, quasi sempre in sovrappeso, risultano indicati i dolcificanti acalorici che possono sostituire il sapore dolce di molti alimenti senza far variare il contenuto energetico della dieta e senza influenzare la risposta insulinemica, permettendo così l'assunzione di alimenti altrimenti non concessi.

Per tutti gli edulcoranti intensivi e per alcuni non intensivi si deve tener conto che esiste un valore-soglia al di sopra del quale la sostanza è considerata nociva per l’organismo umano, espresso dalla cosiddetta D.G.A. (Dose Giornaliera Accettabile), formulato come mg di sostanza/kg di peso corporeo/die. Da questo dato si può ricavare la quantità massima di edulcorante che un uomo di 70 kg di peso corporeo può assumere durante il corso di una giornata. Questa quantità deve però tener conto di tutte le fonti di ingestione di quel tipo di edulcorante, calcolo non semplice dal momento che oggi esistono tantissimi prodotti dolcificati con edulcoranti intensivi, come ad es. i prodotti “light”, yogurt, marmellate ecc.

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Le D.G.A. riportate qui e sui criteri di scelta dei prodotti provengono dai dati in

possesso dell’Istituto Nazionale della Nutrizione. Prendiamo ora in rassegna i principali edulcoranti in commercio: ACESULFAME POTASSICO E' circa 130-200 volte più dolce del saccarosio e non ha

retrogusto; è stabile in ambiente acido o moderatamente basico (pH 3,5-8) per 4 mesi a temperature fino a 40°C e a trattamenti di 120°C per un'ora a pH 4. Non viene metabolizzato dall'organismo perciò non fornisce calorie; rimanendo nell’ambito delle dosi raccomandate, la sostanza e i suoi metaboliti sono sicuri dal punto di vista tossicologico. L'industria alimentare ha manifestato un notevole interesse all'utilizzo di questo dolcificante, in particolare come sostitutivo totale o parziale del saccarosio nei cibi e nelle bevande dietetiche. D.G.A. = 0-9 mg/kg p.c./die.

ASPARTAME : estere metilico di un dipeptide sintetico formato da due aminoacidi,

acido L-aspartico e L-fenilalanina, presenti naturalmente in molti cibi. Il potere dolcificante è circa 180-200 volte quello del saccarosio, presenta gusto gradevole, sovrapponibile a quello del saccarosio, non lascia retrogusto amaro e potenzia le caratteristiche aromatiche degli alimenti ai quali viene aggiunto.

Viene metabolizzato dall'organismo, producendo circa 4 calorie/grammo, ma sul piano pratico, essendo le quantità ingerite bassissime, l'apporto calorico risulta trascurabile. Non necessita di insulina e non influenza la glicemia ed è pertanto indicato nel diabete mellito; non è cariogeno. Le limitazioni all'uso derivano dall'instabilità in soluzione acquosa e a temperature elevate. In particolare, in presenza di umidità, in soluzioni acquose, in liquidi molto acidi (pH < 3) o molto basici e in cibi che vengono cotti o in prodotti sottoposti a riscaldamento a circa 100°C, l'aspartame si idrolizza con il doppio effetto di perdere il potere dolcificante e di produrre dichetopiperazina. (DKP, 5-benzil-3,6-diossi-2-piperazina, generalmente presente come impurezza in quantità dell’1%), oltre ad acido aspartico e fenilalanina. Non può quindi essere impiegato in cibi che devono essere cotti al forno o fritti, né in prodotti sottoposti a sterilizzazione.

E’ vietata l’utilizzazione dell’aspartame solo nei soggetti affetti da fenilchetonuria, rara malattia genetica determinata dalla carenza dell’enzima fenilalanina-idrossilasi che trasforma la fenilalanina in tirosina. La mancata metabolizzazione porta all’accumulo di cataboliti tossici per il sistema nervoso centrale, con un quadro patologico che si manifesta con alterazioni dello sviluppo psicomotorio e ritardo mentale.

L'aspartame è stato sintetizzato dall'industria inglese ICI, ma solo nel 1965 un chimico della Searle ne scoprì il potere edulcorante, per cui è stato in seguito richiesto il brevetto.

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La definitiva autorizzazione all’immissione in commercio da parte della FDA avvenne

nel 1981 pur con alcune riserve: bisogna infatti considerare che essendo un prodotto nuovo la casistica per il prolungato utilizzo umano è limitata, la sua instabilità può porre alcuni problemi ed è una fonte di fenilalanina: le confezioni di prodotti a base di aspartame devono contenere un avvertimento chiaro in tal senso.

La FDA ne indica l’uso per i seguenti casi: - in polvere, per uso da tavola in confezioni non superiori ad alcuni grammi (il prodotto in confezioni grandi potrebbe idrolizzarsi a causa del tempo protratto di apertura) - in compresse, per dolcificare bevande calde (tè, caffè) - per cereali da consumare freddi (es. fiocchi d’avena) - nei chewing-gum - nelle basi per prodotti istantanei in polvere: caffè, budini, creme etc. D.G.A.= aspartame: 0-40 mg\Kg peso corporeo/die; DKP: 0-7.5 mg\Kg peso corporeo/die CICLAMATO (cicloesilamina N-sulfonato): si utilizzano i sali di sodio e di calcio

dell'acido cicloesilsulfamico. E’ 25-50 volte più dolce del saccarosio, stabile al calore e alla conservazione, acariogeno e adatto alla somministrazione nei diabetici e nei soggetti in sovrappeso. Conosciuto da alcuni decenni, è disponibile in compresse ed in soluzione acquosa, spesso utilizzato in associazione ad altri edulcoranti (saccarina, aspartame, acesulfame), mascherando il retrogusto amaro della saccarina. Viene utilizzato preferenzialmente in cibi dietetici, soft drinks e ghiaccioli. Il ciclamato viene assorbito per il 40% della dose ed il rimanente è convertito dalla flora intestinale a cicloesilamina in modo variabile, a seconda delle condizioni della flora batterica. Non viene metabolizzato ed è escreto inalterato per via renale. I sospetti di cancerogenicità sollevati negli anni 70 sono stati successivamente dissipati. Il ciclamato di sodio è sconsigliato nei regimi iposodici e l'assunzione contemporanea di lincomicina riduce l'assorbimento dell'antibiotico.

D.G.A. = 0-11 mg\Kg peso corporeo, espressa come acido ciclamico. FRUTTOSIO o levulosio, monosaccaride contenuto naturalmente nella frutta, verdura

e miele, ha potere dolcificante all’incirca 1,2-1,5 volte superiore al saccarosio e fornisce 4 kcal\g. Presenta buone qualità organolettiche, è sostanzialmente privo di tossicità ed ha un basso potere cariogeno. Viene assorbito più lentamente del glucosio nel tratto gastrointestinale, ma è poi utilizzato più rapidamente nei tessuti ed il suo metabolismo è indipendente dall'insulina; tuttavia, superata la quantità di 40 g/die esso viene trasformato in glucosio, con pericolo per i pazienti diabetici. Grandi dosi possono dare sintomi di diarrea, dolori addominali e flatulenza. Non deve essere somministrato a persone con intolleranza ereditaria al fruttosio e deve essere usato con precauzioni in pazienti con alterata funzione renale e/o gravi disturbi al fegato. In una valutazione del risparmio calorico i prodotti contenenti fruttosio risulterebbero fortemente penalizzati rispetto ad altri

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con diverso principio attivo dal fatto di consentire un risparmio calorico minimo. Ciò non toglie che siano prodotti più che validi se utilizzati da un paziente diabetico (con un limite di 40 g/die) e normopeso.

POLIALCOLI : Tra i composti denominati polialcoli rientrano sia sostanze derivate da

monosaccaridi, quali sorbitolo, xilitolo, mannitolo sia altre derivate dai disaccaridi, quali lattitolo, maltitolo, isomaltitolo. Tutti questi composti presentano un valore energetico inferiore, a volte dimezzato, rispetto al saccarosio. La loro caratteristica principale è l’assente o limitata cariogenicità e pertanto sono utilizzati principalmente in prodotti per la salute dei denti (caramelle o gomme da masticare).

Il metabolismo è indipendente dalla secrezione di insulina. In seguito alla loro assunzione si può manifestare un effetto lassativo, riferibile ad un

meccanismo di tipo osmotico determinato dalla scissione idrolitica a cui questi composti vanno incontro nel lume intestinale; di ciò si deve tener conto soprattutto per quei prodotti che vengono ingeriti dai bambini. Il sorbitolo è un monosaccaride che si trova in diversi frutti, bacche e piante; industrialmente viene prodotto a partire da una soluzione di glucosio sottoposta ad alta temperatura e pressione in presenza di catalizzatori. Il potere edulcorante è minore di quello del saccarosio (i valori, a seconda delle valutazioni, variano dal 45 al 90 % rispetto alla dolcezza del saccarosio, in media il 60%) e per questo viene utilizzato in associazione ad altri composti; riduce inoltre il retrogusto della saccarina. Viene assorbito poco e lentamente dal tratto digerente e quindi, pur avendo lo stesso numero di calorie per grammo del saccarosio, risulta ipocalorico. Viene usato dai diabetici dal momento che è metabolizzato a fruttosio. La parte che raggiunge inalterata l'intestino, agisce sulla flora batterica causando il noto effetto lassativo (in genere dosi di 50 g\die). Ha una limitata cariogenicità rispetto al saccarosio.

Non è stata determinata una D.G.A. e l'uso è permesso con cautela per l'effetto lassativo.

Mannitolo: monosaccaride diffuso ubiquitariamente in natura: cipolle, funghi, alghe, erba, essudato di olivo. Il potere edulcorante è circa la metà di quello del saccarosio. E' poco assorbito e l'effetto lassativo si manifesta con dosi di 10-20 g; viene generalmente utilizzato come diuretico osmotico. La cariogenicità è minore di quella del saccarosio. Esiste una D.G.A. temporanea di 0-50 mg/kg.

Xilitolo: ha potere edulcorante pari all’incirca a quello del saccarosio ed è acariogeno. Viene assorbito per circa il 20% e fornisce 4 kcal/g.

SACCARINA: scoperta nel 1879 e posta in commercio ai primi del Novecento, è circa

300-500 volte più dolce del saccarosio (i sali di sodio e di calcio sono sostanzialmente equivalenti) e non viene metabolizzata dall'organismo. Essendo chimicamente stabile nelle normali condizioni di trattamento degli alimenti può essere utilizzata nelle bevande e nei

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prodotti che richiedono cottura. Gli impieghi più diffusi sono per bevande (soft drinks), per prodotti destinati ai diabetici, nei regimi dimagranti e come dolcificante da tavola; il potere calorico è considerato approssimabile a zero in quanto non viene assorbita. Uno dei limiti all'impiego della saccarina è il retrogusto amaro-metallico, non sempre tollerato; l'industria ovvia a questo combinandola con un altro dolcificante - spesso il ciclamato - riducendo così la quantità complessiva di dolcificante utilizzato.

Negli anni 70 alcuni studi tossicologici con alte concentrazioni (5%-7,5%) di saccarina, avevano indicato un'induzione di cancro alla vescica nel ratto. Da questo sono derivati attenti studi che hanno concluso basandosi sui dati epidemiologici che non esiste evidenza per l’uomo di una relazione tra il consumo di saccarina e l’insorgenza di cancro alla vescica alle dosi normalmente utilizzate.

D.G.A. = 2,5 mg/Kg di peso corporeo, tenendo conto di tutte le fonti. CONCLUSIONI Il saccarosio è una sostanza di estrema importanza nella nutrizione umana; è un

alimento essenzialmente energetico, facilmente metabolizzato, indicato nelle circostanze che richiedono un apporto di energia prontamente utilizzabile. E’ disponibile in grandissime quantità, in condizioni di elevata purezza e relativamente a basso costo. Non presenta rischio nutrizionale e neppure tossicologico.

Rischio nutrizionale è la condizione (negativa per la salute) determinata dall'allontanamento dai normali valori di assunzione di un elemento nutritivo o di una sua diversa utilizzazione.

Il saccarosio è però ritenuto corresponsabile di alcune malattie come il diabete non insulino-dipendente, l’obesità e la carie dentaria. Per questa ragione le persone che sono affette da queste malattie, come quelli che vi sono predisposte, dovrebbero limitarne il consumo, sostituendo lo zucchero con altri preparati idonei.

Alcune osservazioni sono però d’obbligo: 1) il sapore di questi edulcoranti è simile ma non perfettamente identico a quello dello

zucchero; 2) normalmente non è consigliato l’uso in gravidanza, allattamento e primi tre anni di

vita, visto che non esiste un razionale per giustificare il loro utilizzo in questi casi; inoltre sperimentalmente con alte dosi (non paragonabili a quelle assunte dall’uomo) alcuni di questi edulcoranti hanno dimostrato azione cancerogena e teratogena;

3) se non in casi molto particolari, è meglio non somministrare questi prodotti ai bambini fino a 12 anni di età; buona norma è invece limitare l’ingestione di zucchero;

4) il consiglio del farmacista al cliente deve essere indirizzato all’uso ragionato di questi prodotti che sia associato ad una dieta a basso apporto di zuccheri e a contenuto calorico controllato; inoltre l’orientamento è rivolto al consumo di diversi tipi di prodotti, in modo da diminuire la possibilità di raggiungere la dose-soglia per una singola sostanza.

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L'impiego dei sostituti dello zucchero perciò dovrebbe essere permesso per scopi

dietetici ed in particolari stati patologici, tenendo conto che le quantità ingerite attraverso la dieta e provenienti da tutte le fonti non superino i valori della D.G.A. stabilita per ciascuna sostanza.

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CRITERI DI SCELTA

Non esistono precisi criteri di scelta per il consumo di un edulcorante rispetto ad un altro: esistono delle indicazioni di massima che derivano da caratteristiche tecniche, avvertenze e controindicazioni, come riassunto nella precedente tabella. Tenute queste ultime due informazioni, la scelta dipende dal gusto individuale. Vengono pertanto indicati in questa sede i criteri per la valutazione di ogni prodotto, criteri che hanno portato alla formulazione del giudizio INTESA.

• Risparmio energetico di una dose del prodotto in esame rispetto ai corrispondenti grammi di zucchero, a parità di potere edulcorante;

• Quantità massima di dosi assumibili; • Possibilità di avere una dose unitaria che abbia un dosaggio pratico; • Qualità e quantità delle informazioni riportate sulla confezione. Quest’ultimo punto

può determinare un giudizio diverso per due prodotti con identiche caratteristiche tecniche.

In riferimento a quanto sopra espresso i prodotti contenenti fruttosio, se inseriti nella valutazione complessiva di tutte le voci analizzate, risulterebbero fortemente penalizzati nel giudizio dal fatto di consentire un risparmio calorico minimo. Ciò non toglie che siano prodotti più che validi se utilizzati da un paziente diabetico (con un limite di 40 g/die) e normopeso. Il giudizio INTESA risulta pertanto buono nel contesto dell’utilizzo in questo caso particolare.

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1) D.G.A.: sulle schede tecniche di INTESA viene riportata la quantità massima che

può assumere un uomo di 70 kg di peso, riferita all’unità di dose, senza tener conto delle altre fonti d’introduzione.

2) Il “potere edulcorante rispetto al saccarosio” è riferito al confronto tra una dose di

prodotto commerciale sostitutivo dello zucchero (e non di solo edulcorante) e la quantità di saccarosio indicata dalle ditte produttrici come determinante una sensazione di dolce equivalente alla dose del prodotto stesso.

3) La dose normalmente presa come standard per il saccarosio è il cucchiaino da tè (4g; 16 kcal). 4) nei casi in cui non si poteva risalire dall’informazione sulla confezione al peso di 1

dose di prodotto, previa sollecitazione delle ditte ed mancanza di risposta di queste, è stata effettuata una pesata utilizzando una bilancia elettronica a 5 decimali e calcolando la media del peso di 10 dosi. Questo dato è naturalmente più impreciso di quello fornito dalle ditte, ma ciò non inficia in alcun caso la validità concettuale del lavoro.

Il segno (*) sulle schede indica che un prodotto differisce da un altro con uguali

caratteristiche tecniche solo per la qualità e quantità delle informazioni riportate sulla confezione.

Note esplicative alle schede tecniche INTESA

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AGGIORNAMENTO - ESTATE 2000 La monografia è ancora attuale, l’unica variazione avvenuta riguarda la DGA della Saccarina aggiornata alla Revisione 1997 delle “LINEE GUIDA PER UNA SANA ALIMENTAZIONE ITALIANA” dell’Istituto Nazionale della Nutrizione qui di seguito riportata:

POTERE EDULCORANTE, DOSE GIORNALIERA ACCETTABILE (DGA) ED AVVERTENZE D’USO PER I PIU’ COMUNI DOLCIFICANTI

CATEGORIA COMPOSTO POTERE

EDULCORANTE(Saccarosio = 1)

DGA* AVVERTENZE

Carboidrati semplici Fruttosio 1,5

Polioli

Sorbitolo Maltilolo Xilitolo Mannitolo Isomalto Lactilolo

0,5

0,7 0,7 0,5 0,6 0,3

Non stabilita

“ “ “ “ “

Effetto lassativo oltre i 20g/giorno

“ “ “ “ “

Edulcoranti intensi

Saccarina Ciclamato Acesulfame-K Aspartame

300-500

30 20

120-200

5mg/Kg p.c.

11mg/Kg p.c. 9mg/Kg p.c.

40mg/Kg p.c.

controindicato nei soggetti fenilchetonurici

* DGA = Dose Giornaliera Ammissibile p.c. = peso corporeo