Un viaggio magico nel regno dolce

Figura 1 “Troppo zucchero” (Fonte: account ufficiale WeChat)

Il 14 luglio 2023, l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro ha pubblicato un rapporto di valutazione sugli effetti sulla salute del dolcificante senza zucchero aspartame, classificandolo come possibile cancerogeno per l'uomo e scatenando accese discussioni online. [[i]]In precedenza, anche i dolcificanti artificiali come la saccarina e il ciclamato erano stati oggetto di controversia. [[ii]]

Perché la gente ama così tanto i dolci?

Dal punto di vista della psicologia evolutiva, la preferenza umana per i dolci può essere spiegata da tre prospettive: fonte di energia, evoluzione biologica e comfort emotivo . [[i]]Innanzitutto, i cibi dolci sono solitamente ricchi di calorie. Gli esseri umani primitivi vivevano in un ambiente in cui il cibo era relativamente scarso, quindi avevano una naturale preferenza per gli alimenti che potevano fornire energia rapidamente. Questo tipo di cibo può ripristinare rapidamente l'energia fisica e aumentare le possibilità di sopravvivenza. In secondo luogo, nell'ambiente naturale le piante velenose hanno solitamente un sapore amaro, mentre gli alimenti dolci non sono generalmente tossici.

Pertanto, la preferenza per il sapore dolce potrebbe essere un processo di selezione naturale che aiuta gli esseri umani a evitare cibi tossici, aumentando così le loro possibilità di sopravvivenza. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che i cibi dolci possono stimolare le aree del cervello associate al piacere e al comfort, attivando in particolare il sistema della dopamina responsabile della motivazione e della ricompensa. Pertanto, nel lungo processo dell'evoluzione, abbiamo gradualmente sviluppato una preferenza per i dolci e nel cervello si è evoluto un meccanismo di ricompensa per la ricerca del dolce, che aiuta le persone a mantenere l'equilibrio emotivo in ambienti stressanti.

Cos'è esattamente lo zucchero?

Innanzitutto, dobbiamo capire la relazione tra quelli che comunemente vengono chiamati carboidrati e zuccheri. La maggior parte dei carboidrati è composta da tre elementi: C, H e O. La formula chimica può essere scritta come (CH2O)n, dove il rapporto atomico tra H e O è 2:1, che è esattamente lo stesso del rapporto nelle molecole d'acqua. In passato si pensava che questo tipo di sostanza fosse un idrato di carbonio e per questo veniva chiamata carboidrati. Ma in seguito, con ricerche approfondite, si è scoperto che esistono molte altre sostanze zuccherine il cui rapporto atomico H:O non è 2:1, come il desossiribosio (C5H10O3) che costituisce la molecola del DNA; Esistono anche molte sostanze il cui rapporto atomico H:O è 2:1 ma che non sono zuccheri, come il gas formaldeide (CH2O) che tutti odiano. Tuttavia, poiché il termine "carboidrato" è in uso da molto tempo, ancora oggi viene ampiamente utilizzato. Pertanto, carboidrati e zuccheri si riferiscono in realtà allo stesso tipo di sostanza .

Gli zuccheri possono essere suddivisi in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi . I monosaccaridi con cui le persone hanno familiarità includono glucosio e fruttosio; i disaccaridi includono maltosio e saccarosio; i polisaccaridi includono amido, cellulosa, ecc.

Da un punto di vista chimico, gli zuccheri sono poliidrossialdeidi ( -OH ) o poliidrossichetoni . Le molecole di glucosio contengono sia aldeidi che gruppi aldeidici, che possono formare un anello all'interno della molecola e trasformarsi in glucosio ciclico. [[ii]]

Figura 3 Glucosio (sinistra) aldoso; fruttosio (a destra) chetosio

Figura 4 Molecola circolare di glucosio

I disaccaridi e i polisaccaridi si formano mediante condensazione per disidratazione di due o più monosaccaridi.

Figura 5 Diagramma della struttura del polisaccaride (Fonte immagine: Baidu)

La scoperta della saccarina

I dolci sono deliziosi, ma mangiarne troppi può causare carie; le persone moderne prestano sempre più attenzione a mantenere la propria linea e anche il consumo eccessivo di dolci può causare accumulo di grasso e portare all'obesità. Così si è cominciato a cercare sostituti dello zucchero , che in ambito accademico vengono chiamati " dolcificanti non nutritivi ". Possono regalare un piacere dolce al palato, ma hanno meno calorie rispetto al comune zucchero bianco. Il dolcificante più noto è probabilmente la saccarina.

Nel 1879, due ricercatori della Johns Hopkins University negli Stati Uniti, Lemson e Fahlberg, pubblicarono congiuntamente un articolo su una sostanza chiamata "o-benzoilsulfonil immide" e sul suo metodo di sintesi. Un altro nome per questa sostanza è "saccarina".

Figura 6 Struttura della saccarina

In realtà la scoperta della saccarina fu del tutto casuale. Un giorno, dopo aver terminato un esperimento, Fahlberg andò a mangiare senza lavarsi le mani. All'improvviso sentì una distinta dolcezza in bocca, così tornò in laboratorio per cercarla e trovò la sostanza dolce residua. Fu così che il primo dolcificante artificiale al mondo venne sviluppato "accidentalmente". (P.S.: tutti dovrebbero mantenere buone abitudini sperimentali e igieniche quando conducono esperimenti, altrimenti si rischia davvero di sacrificarsi per la causa della scienza...)

Il potere dolcificante della saccarina è 300-500 volte superiore a quello del saccarosio, ma il suo costo è solo 1/10. Partecipa poco al metabolismo umano e ha poche calorie, motivo per cui è diventato rapidamente popolare. La scoperta della saccarina ebbe un impatto enorme sull'industria alimentare e nacquero sempre più dolcificanti. Nel 1937 fu inventato il ciclamato, che è da 30 a 50 volte più dolce del saccarosio; nel 1965 fu inventato l'aspartame, che è circa 200 volte più dolce del saccarosio; nel 1967 fu inventato l'acesulfame potassico, circa 200 volte più dolce del saccarosio; nel 1976 fu inventato il sucralosio, circa 600 volte più dolce del saccarosio...

Dolcificanti sintetici nutrizionali di alcol di zucchero

Come accennato in precedenza, gli zuccheri sono poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni. In opportune condizioni riducenti, gli zuccheri vengono ridotti a polioli, chiamati alcoli di zucchero . Prendiamo come esempio il noto xilitolo. Lo xilitolo è un alcol di zucchero naturale a cinque atomi di carbonio, ampiamente presente in molti frutti e verdure. Molte delle funzioni mediche e salutari dello xilitolo sono state confermate dalla ricerca scientifica, come ad esempio la riduzione dei livelli di zucchero nel sangue e la prevenzione della carie. Attualmente, lo xilitolo è ampiamente utilizzato nell'industria alimentare come sostituto del saccarosio, come gomme da masticare, cioccolato, caramelle varie, bevande, latte, yogurt, ecc. [[i]]

Figura 7 Gomma da masticare allo xilitolo (Fonte: account ufficiale WeChat)

I sostituti dello zucchero possono davvero prevenire l'aumento di peso?

Dobbiamo prima capire il meccanismo dell'aumento di peso. Secondo la legge di conservazione dell'energia, se l'energia che consumiamo dal cibo = energia consumata nelle nostre attività quotidiane, allora il nostro peso sarà mantenuto; se l'assunzione è inferiore al consumo, perderemo peso; se l'assunzione è maggiore del consumo, aumenteremo di peso. Pertanto, indipendentemente da quanto sia ipercalorico il cibo, se ne consumi solo una piccola quantità e bruci le calorie attraverso l'esercizio fisico, non aumenterai di peso; e i cosiddetti alimenti ipocalorici o "zero calorie", se se ne consumano grandi quantità e non si fa esercizio fisico o non si bruciano le calorie. Anche questo ti farà ingrassare.

Studi hanno dimostrato che quando si consumano cibi o bevande contenenti dolcificanti funzionali, i recettori del gusto dolce presenti nella bocca vengono attivati, producendo una sensazione di sapore dolce. Questi dolcificanti funzionali contengono poca o nessuna energia e non possono essere metabolizzati dall'organismo. Pertanto, quando raggiungono l'intestino, modificano il percorso del metabolismo degli zuccheri nell'intestino, provocando un aumento compensatorio dell'appetito. Rispetto al saccarosio, dopo aver assunto sucralosio, le donne e le persone obese sono più sensibili agli stimoli alimentari e sono più inclini a mangiare troppo ai buffet. Pertanto, il consumo di dolcificanti può aumentare in una certa misura l'assunzione di cibo da parte di una persona .

Tuttavia, ci sono anche studi che dimostrano che i dolcificanti funzionali naturali come i glicosidi steviolici possono non solo ridurre l'assunzione di energia nei ratti, ma non aumentano nemmeno il loro peso corporeo se consumati per un lungo periodo (18 settimane di trattamento); rispetto alla sucralosio, il trattamento con glicosidi steviolici può anche ridurre il peso corporeo dei topi maschi.

Figura 8 Dati dei parametri fisiologici di diversi gruppi sperimentali

(ASP, aspartame; CON, gruppo di controllo; SCA, sucralosio; STV, stevia; SUC, saccarosio; XYL, xilitolo)

I risultati delle ricerche sugli effetti dei dolcificanti funzionali sull'obesità sono discordanti. Pertanto è ancora impossibile trarre una conclusione univoca sugli effetti dei dolcificanti funzionali sull'obesità. Inoltre, studi esistenti hanno dimostrato che la relazione tra dolcificanti funzionali e obesità è complessa ed è influenzata da vari fattori, tra cui il tipo e la quantità di dolcificanti consumati, le differenze individuali, le differenze di genere e le differenze nei microrganismi intestinali.

Come guardare i dolcificanti scientificamente

Non possiamo esprimere un giudizio definitivo se i dolcificanti siano buoni o cattivi. Tuttavia, non ha senso parlare di bene o di male senza considerare il dosaggio . Dovremmo studiare gli effetti dei dolcificanti funzionali sull'obesità in modo dose-correlato. Non importa quanto qualcosa sia buono, un consumo eccessivo non è salutare. Allo stesso tempo, occorre tenere in debita considerazione le differenze individuali, come la genetica, il microbiota intestinale e la salute metabolica, che possono influenzare la risposta dell'organismo ai dolcificanti e il rischio personale di obesità. Inoltre, bisognerebbe prestare attenzione anche agli effetti a lungo termine dei dolcificanti funzionali sull'obesità e sulla salute umana, in modo che i dolcificanti possano essere utilizzati in modo più razionale.

[[i]] Gan Liping, Zhao Yifeng, Hong Tu, et al. Effetti dei dolcificanti funzionali sull'obesità e meccanismi correlati [J/OL]. Scienze Alimentari: 1-15 [13-01-2024]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20230620.1755.024.html.

[[i]] Feng Yongqiang, Wang Jiangxing. Caratteristiche dello xilitolo e sua applicazione negli alimenti[J]. Scienza alimentare, 2004(11):379-381.

[[i]] Lin Wen. La voglia di dolci è collegata al cervello?[J]. Enciclopedia della conoscenza, 2023, (16): 34.

[[ii]] Wang Jingyan. Biochimica 3a edizione. Edizioni Einaudi, 2007:1-31.

[[i]] Guancha.com. 14 luglio 2023. Il rapporto dell'OMS afferma che l'aspartame "può causare il cancro", protesta la FDA statunitense.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771364398173532662&wfr=spider&for=pc

[[ii]] Jia Yueyang. Una visione scientifica sui dolcificanti[N]. Guangming Daily, 2023-11-05(007). DOI:10.28273/n.cnki.ngmrb.2023.005286.