Сладки мечти

Posted: February 25, 2015 in New Scientist

Да откриеш подсладител без захар, който да излъже вкусовите ти луковици е лесно. Мозъкът е истинската цел и трудност.

Съдържа нула калории! – Безброй безалкохолни напитки се тупат по гърдите с този слоган като призив към тези от нас, които са постоянно ангажирани в безкрайната борба с разширяващата се линия на талията. Свободните от калории подсладители със сигурност имат какво да предложат. Производителите на храни и напитки станаха толкова добри в това да използват заместители на захарта, че е почти невъзможно за тях да се открие дали или не са част от реалното – а именно, вкусовите тестове за сукроза.

И докато изкуствените подсладители може би объркват вкусовите ни луковици, расте съмнението, че мозъка ни е толкова лесно да бъде измамен. Възможно ли е апетитът ни за сладки храни, да е нещо повече от харесване на сладкото? Ако е така, целият обем от стратегии за отслабване може да се нуждае от сериозно осмисляне.

Незахарните подсладители извървяха дълъг път. Един от първите и може би най-лошият беше оловото. Римляните са приготвяли виното си в оловни съдове, оставяйки филтрата от сладкия на вкус метал в храната си. Практиката надживява Римската империя с няколко века, и се смята за главен виновник за смъртта на голям брой благородници, включая Папа Климент II, който умира през 1047 г.

Местното население в Южна Америка използва открай време билка наречена стевия, която съдържа химикали, които са сладки на вкус, но които не се метаболизират в храносмилателният тракт.

Тези така да се каже ранни експерименти не са били заинтересовани от свалянето на килограми, а просто са търсели начин да се подслади храната, в свят в който рафинирата захар е била оскъдица.

Захаринът е първият индустриално произвеждан изкуствен подсладител, открит в късните години на 19-ти век и скоро придобил неимоверна популярност.  Таксите и рестриктивните патенти поддържат цената висока и черният пазар го разпространява по протежение на Европа: доклад от 1911г. твърди, че има 129 контрабандисти на захарин само в Цюрих.
Захаринът обаче има мощен остатъчен вкус. Не напраазно си е спечелил място в английският речник като епитом (бел.авт – образец) за неприятна сладост.

Оттогава-насам парад от подсладители излезе на сцената, тук се включват цикламата, аспартам, сукрозо-подобната (и много сладка) сукралоза, както и няколко други, включая един наречен Ребиана, добит от южноамериканска билка.

И дори обаче производителите да стават все по-добри в смесването на тези съставки, в опита си да избегнат специфичните вкусове, то тяхната способност да ни помогнат да намалим калорийният си прием и да поддържаме теглото си в норма, са все още под въпрос. Изследвания проведени през 80-те, показват че редовната употреба на изкуствени подсладители може дори да накара хората да ядат повече, посредством стимулиране на апетита без естественото му задоволяване. И независимо дали методиката в някои от тези изследвания е под въпрос, то съмненията остават налице.

В лова на истината се включва и Гуидо Франк, психиатър от Университета на Колорадо в Денвър. Същият има определен интерес към хранителните нарушения. За да сравни как мозъка реагира на сукралоза и сукроза. За да сравни как мозъка реагира на сукралоза и сукроза, той използва подсладителя и захарта в изследване с 12 жени, като настройва концентрациите, по начин такъв че да бъдат еднакво сладки. “Те съзнателно не могат да ги различат,” казва Франк. Само че при разглеждане на мозъчния отговор с функционален ЯМР (fMRI), той забелязва ясни разлики.

Отговора на сладостта

Сукрозата предизвиква силна активация в “зоните за възнаграждение” на мозъка, които се активират в отговор на действия, които носят задоволство като ядене и пиене. Сукралозата не активира тези зони толкова силно, но синхронизира активността на цяло съзвездие от вкусово-асоциирани мозъчни зони – и го прави много по-силно от сукрозата (Neurolmage, vol 39, p 1559). Франк е на мнение, че сукралозата активира мозъчни зони, които регистрират вкусови задоволства, но не достатъчно силно, за да предизвикат насищане. “Това може да те накара да хапнеш нещо сладко или нещо калорично впоследствие.”

Сходни резултати има и при експерименти със сканиране на мозъка проведени от Пол Смийтс, невролог в медицинският център към Университета в Утрехт, Холандия. Той дава на доброволци две версии на оранжадена напитка. Едната е подсладена със захар, а другата с бленда от некалорични подсладители – аспартам, захарин, цикламат и калиев ацесулфам. И двете напитки предизвикват сходни модели на мозъчна активация, с изключение на това, че некалоричната бленда се проваля в това, да освети бучка с размери на череша в зоната на удоволствие, наричана caudate nucleus.

Смийтс представя резултатите си по време на срещата на Организацията по картографиране на човешкият мозък през 2009-та в Сан Франциско.  В паралелно по смисъла си изследване, което отива отвъд мозъчната карта, публикувано през юли, 2009 от Едуард Чамбърс, изследовател от Университета в Бирмингам, се добавя допълнителна тежест над идеята, че сладките храни предизвикват доста повече от сладост.
За целта Чамбърс кара осем колоездачи да въртят педалите в 60-минутно упражнение, докато измерва нивото на работа, което изпълняват телата им. По време на упражнението в различни дни той им казва да си жабурят устата с разтвор или на глюкоза или на захарин, но без да го гълтат впоследствие.

Смивката на глюкоза подобрява постиженията на колоездачите с малко, но постоянно ниво сравнено със захарина. Вкусът, който се усеща от колоездачите сякаш подсказва, че повече калории са на път и това ерго е достатъчно, за да мотивира мозъка им да накара краката да работят по-здраво.

Реално изненадващите резултати идват по-късно, когато Чамбърс кара колоездачите да се жабурят с разтвор или на захарин самостоятелно или захарин плюс калоричната, но не сладка захар, наречена малтодекстрин. Колоездачите се справят значително по-добре, когато се жабурят с малтодекстринов разтвор, независимо че двата тестови разтвора носят един и същ идентичен вкус на захарин. (The Journal of Physiology, vol 587, P 1779)·
Всички тези резултати подсказват, че мозъкът има някакъв начин за установяването на калориите, докато храната е още в устата. Според Чамбърс – “Това е несъзнателен отговор и като такъв е независим от възприемането на сладостта.”

Когато Чамбърс впоследствие изпълнява fMRI скенер на тези атлети, той получава някакво виждане и обяснение за този несъзнателен отговор от мозъка. Комбинацията от захарин и малтодекстрин активира две мозъчни зони асоциирани с т.нар “възнаграждение” – striatum и anterior cingulate – при които фактически захарина се проваля в опитите си да активира.

И докато това откритие може и да изглежда лошо от гледна точка на напитките с нула калории, то може да бъде всъщност началото на истинският прогрес в намирането на начини за помощ на хората в това да редуцират калорийният си прием.

Единият подход се фокусира върху информацията, която се изясни през последното десетилетие и описваща ролята на рецепторните протеини върху вкусовите ни луковици. Това са тези рецептори, които откриват вкусовите молекули в нашата храна. И докато изглежда имаме около 30 различни рецептора за горчиво, то има само един за сладко, формиран от двойка протеини наречени  TlR2 и T1R3- разположен е върху вкусовата луковица близо до върха на езика и което не е изненада, свързва се както с захари, така и с изкуствени подсладители.  Тези рецептори се превърнаха в фокус на усилието за създаването на по-добри заместители на захарта и могат да решат проблема с остатъчният вкус, който дълго тормози изкуствените подсладители, но те ни казват всъщност малко относно несъмнената способност на мозъка да направи разлика между захари и изкуствени подсладители. Вместо това е може би текстурата, това което е ключът, казва Джайрам Шандрашекар, невролог в Медицинският Институт Хауърд Хюз в Джанела Фарм, Вирджиния. Джайрам е човекът, който помага да се идентифицират тези рецептори.

Поради факта, че захаринът е няколко стотин пъти по-сладък от захарта, Чембърс използва много малко от него – ефекта от това е, че глюкозната и малтодекстриновата напитки са доста по-вискозни отколкото чисто захариновата. Мозъкът може би вземе под внимание тези едва доловими текстури. “Когато ядете нещо сладко, можете да активирате два пътя, единият за сладостта и другият за текстурата,” казва Шандрашекар. “Заедно, те ви доставят по-добро усещане, отколкото просто самостоятелният път на сладкото.” Некалоричен агент, тип пълнител, който да сгъстява некалоричната напитка може да реши проблемa. Подобни пълнители вече се използват в голям обем от продукти, от смутита до енчилади.

Алтернативен подход е под развитие в Зеномикс в Сан Диего, Калифорния. Компанията разработва безвкусна молекула наречена S6973, която не активира рецептора за сладост,  но го изменя по начин такъв, че той се свързва по-здраво със сукрозата. “Това води след себе си ефекта захарната молекула да стои върху рецептора двойно по-дълго,” казва Грант Дю Боа, химик по ароматите в Coca-Cola Company в Атланта, която финансира изследването. “По този начин можете да си вземете напитка, която нормално съдържа 10% захар, да я приготвите с 5% захар и вкусът да остане същият.”
S6973 може би ще разочарова тези от нас, които биха искали да компенсират гощавка за милион калории с пиене на сода с нула калории, но преди всичко питиетата с подобрители на сладостта все пак ще съдържат близо половината от захарното съдържание на нормалните напитки. Но това всъщност може да е плюс, ако за разлика от своите нулево-калорийни братовчеди, тези напитки съумеят да убедят мозъка, че получава калориите, които жадува.

И независимо от това какво показва тестът за вкус, те може би дори ще преминат мозъчния тест.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s