بديل السكر

Allulose is a sweetener in the sugar family, with a chemical structure similar to fructose. It is naturally found in figs, maple syrup and some fruit. While it comes from the same family as other sugars, it does not substantially metabolize as sugar in the body.^[6] The FDA recognizes that allulose does not act like sugar, and as of 2019, no longer requires it to be listed with sugars on U.S. nutrition labels.^[7] Allulose is about 70% as sweet as sugar, which is why it is sometimes combined with high-intensity sweeteners to make sugar substitutes.^[8]

Acesulfame potassium (Ace-K) is 200 times sweeter than sucrose (common sugar), as sweet as aspartame, about two-thirds as sweet as saccharin, and one-third as sweet as sucralose.^[9] Like saccharin, it has a slightly bitter aftertaste, especially at high concentrations. Kraft Foods has patented the use of sodium ferulate to mask acesulfame's aftertaste^[10]. Acesulfame potassium is often blended with other sweeteners (usually aspartame or sucralose), which give a more sucrose-like taste, whereby each sweetener masks the other's aftertaste and also exhibits a synergistic effect in which the blend is sweeter than its components.

على عكس الأسبارتام، يتميز أسيسولفام البوتاسيوم بثباته عند تعرضه للحرارة، حتى في الظروف الحمضية أو القاعدية المعتدلة، مما يسمح باستخدامه كمضاف غذائي في المخبوزات أو في المنتجات التي تتطلب فترة صلاحية طويلة ^{[ 11 ]} . في المشروبات الغازية، يُستخدم عادةً مع مُحلي آخر، مثل الأسبارتام أو السكرالوز. كما يُستخدم كمُحلي في مخفوقات البروتين والمنتجات الصيدلانية، وخاصة الأدوية القابلة للمضغ والسائلة، حيث يُحسّن مذاق المكونات الفعالة.

اكتُشف الأسبارتام عام 1965 على يد جيمس إم. شلاتر في شركة جي دي سيرل ^{[ 12 ]} . كان يعمل على دواء مضاد للقرحة، وانسكب الأسبارتام عن طريق الخطأ على يده. عندما لعق إصبعه، لاحظ مذاقه الحلو. أشرفت تورون أتراس غارين على تطوير الأسبارتام كمُحلي صناعي. وهو مسحوق بلوري أبيض عديم الرائحة، مُشتق من حمضين أمينيين هما حمض الأسبارتيك والفينيل ألانين . يُعدّ الأسبارتام أحلى من السكر بحوالي 180 إلى 200 مرة ^{[ 13 ] [ 14 ]} ، ويمكن استخدامه كمُحلي على المائدة أو في الحلويات المُجمدة، والجيلاتين، والمشروبات ، والعلكة . عند طهيه أو تخزينه في درجات حرارة عالية، يتحلل الأسبارتام إلى أحماضه الأمينية المُكونة له، مما يجعله غير مُناسب للاستخدام في الخبز. وهو أكثر استقرارًا في الظروف الحمضية نوعًا ما، كما هو الحال في المشروبات الغازية. على الرغم من أنه لا يترك طعمًا مرًا كالسكرين، إلا أن مذاقه قد لا يكون مطابقًا تمامًا للسكر. عند تناوله، يتحول الأسبارتام إلى أحماضه الأمينية الأصلية . ولأنه شديد الحلاوة، فإن كمية قليلة منه تكفي لتحلية المنتجات الغذائية، مما يجعله مفيدًا في تقليل السعرات الحرارية فيها.

خضعت سلامة الأسبارتام لدراسات مستفيضة منذ اكتشافه، شملت أبحاثًا على الحيوانات، ودراسات سريرية ووبائية، ومراقبة ما بعد التسويق، ^{[ 15 ]} حيث يُعد الأسبارتام مكونًا غذائيًا يخضع لاختبارات صارمة. ^{[ 16 ]} ورغم وجود ادعاءات حول سلامة الأسبارتام ، ^{[ 17 ]} فقد خلصت العديد من المراجعات الموثوقة إلى أنه آمن للاستهلاك بالمستويات المعتادة المستخدمة في تصنيع الأغذية. ^{[ 15 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} وقد اعتبرت أكثر من 100 هيئة تنظيمية في بلدانها الأسبارتام آمنًا للاستهلاك البشري، ^{[ 19 ]} بما في ذلك هيئة معايير الغذاء في المملكة المتحدة ، ^{[ 13 ]} والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA)، ^{[ 14 ]} وهيئة الصحة الكندية . ^{[ 20 ]}

في الولايات المتحدة، حظرت إدارة الغذاء والدواء بيع السيكلامات عام 1969 بعد أن تسببت التجارب المعملية على الفئران، باستخدام مزيج بنسبة 10:1 من السيكلامات والسكارين ( بمستويات مماثلة لتناول الإنسان 550 علبة من المشروبات الغازية الدايت يوميًا)، في الإصابة بسرطان المثانة . ^{[ 21 ]} ومع ذلك، تُعتبر هذه المعلومات دليلًا "ضعيفًا" على النشاط المسرطن ، ^{[ 22 ]} ولا يزال السيكلامات شائع الاستخدام في أجزاء كثيرة من العالم، بما في ^ذلك كندا والاتحاد الأوروبي وروسيا . ^{[ 23 ] [ 24} ]

Mogrosides, extracted from monk fruit (which is commonly also called luǒ hán guò), are recognized as safe for human consumption and are used in commercial products worldwide.^[25][26] As of 2017, it is not a permitted sweetener in the European Union,^[27] although it is allowed as a flavor at concentrations where it does not function as a sweetener.^[26] In 2017, a Chinese company requested a scientific review of its mogroside product by the European Food Safety Authority.^[28] It is the basis of McNeil Nutritionals' tabletop sweetener Nectresse in the United States and Norbu Sweetener in Australia.^[29]

Apart from sugar of lead (used as a sweetener in ancient through medieval times before the toxicity of lead was known), saccharin was the first artificial sweetener and was originally synthesized in 1879 by Remsen and Fahlberg^[30]. Its sweet taste was discovered by accident. It had been created in an experiment with toluene derivatives. A process for the creation of saccharin from phthalic anhydride was developed in 1950, and, currently, saccharin is created by this process as well as the original process by which it was discovered. It is 300 to 500 times sweeter than sucrose and is often used to improve the taste of toothpastes, dietary foods and dietary beverages. The bitter aftertaste of saccharin is often minimized by blending it with other sweeteners.

Fear about saccharin increased when a 1960 study showed that high levels of saccharin may cause bladder cancer in laboratory rats^[31]. In 1977, Canada banned saccharin as a result of the animal research^[32]. In the United States, the FDA considered banning saccharin in 1977, but Congress stepped in and placed a moratorium on such a ban. The moratorium required a warning label and also mandated further study of saccharin safety.

لاحقًا، اكتُشف أن السكرين يُسبب السرطان في ذكور الجرذان بآلية لا توجد في البشر. عند تناول جرعات عالية، يُسبب السكرين تكوّن راسب في بول الجرذان. يُلحق هذا الراسب الضرر بالخلايا المُبطّنة للمثانة ( سمية الخلايا الظهارية البولية في المثانة )، ويتكوّن ورم عند تجدد هذه الخلايا (تضخم الخلايا التجديدي). ووفقًا للوكالة الدولية لأبحاث السرطان ، التابعة لمنظمة الصحة العالمية ، "لا تنطبق هذه الآلية على البشر نظرًا للاختلافات الجوهرية بين الأنواع في تركيب البول". ^{[ 33 ]}

في عام 2001، ألغت الولايات المتحدة شرط وضع ملصق تحذيري، في حين تم رفع خطر حظر إدارة الغذاء والدواء في عام 1991. كما تسمح معظم الدول الأخرى باستخدام السكرين، لكنها تقيد مستويات الاستخدام، في حين حظرته دول أخرى بشكل كامل.

أزالت وكالة حماية البيئة الأمريكية السكرين وأملاحه من قائمة المكونات الخطرة والمنتجات الكيميائية التجارية. وفي بيان صدر في 14 ديسمبر/كانون الأول 2010، ذكرت الوكالة أن السكرين لم يعد يُعتبر خطراً محتملاً على صحة الإنسان.

ستيفيا مُحلي طبيعي غير سعري مُستخلص من نبات ستيفيا ريبوديانا ، ويُصنع كمُحلي. ^{[ 34 ]} موطنه الأصلي أمريكا الجنوبية ، وقد استُخدم تاريخيًا في المنتجات الغذائية اليابانية، على الرغم من شيوعه عالميًا الآن. ^{[ 34 ]} في عام 1987، حظرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) استخدام ستيفيا لعدم اعتماده كمادة مضافة غذائية، مع استمرار توفره كمكمل غذائي . ^{[ 35 ]} بعد تزويدها ببيانات علمية كافية تُثبت سلامة استخدام ستيفيا كمُحلي مُصنّع، من شركات مثل كارجيل وكوكاكولا ، منحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) شركة كارجيل في ديسمبر 2008 تصنيف "عدم ممانعة" باعتباره آمنًا بشكل عام (GRAS) لمنتجها من ستيفيا، تروفيا ، لاستخدام مستخلصات ستيفيا المُكررة كمزيج من ريبوديو سايد أ وإريثريتول . ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]} في أستراليا، تستخدم العلامة التجارية فيتاريوم ناتيفيا، وهو مُحلي ستيفيا، في مجموعة من خلطات حليب الأطفال الخالية من السكر. ^{[ 39 ]}

في أغسطس 2019، أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية تحذيراً بشأن استيراد أوراق ستيفيا ومستخلصاتها الخام - التي لا تتمتع بوضع GRAS - وكذلك الأطعمة أو المكملات الغذائية التي تحتوي عليها، مشيرة إلى مخاوف بشأن السلامة واحتمالية السمية . ^{[ 40 ]}

السكرالوز ، المُحلي الصناعي الأكثر استخدامًا في العالم، ^{[ 23 ]} هو سكر مُكلور أحلى من السكر العادي بحوالي 600 مرة. يُنتج من السكروز باستبدال ثلاث مجموعات هيدروكسيل بثلاث ذرات كلور . يُستخدم في المشروبات ، والحلويات المُجمدة ، والعلكة ، والمخبوزات ، وغيرها من الأطعمة. على عكس المُحليات الصناعية الأخرى، يتميز السكرالوز بثباته عند التسخين، ولذلك يُمكن استخدامه في المخبوزات والمقليات. اكتُشف السكرالوز عام 1976، ووافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدامه عام 1998. ^{[ 41 ]}

لا يتركز معظم الجدل الدائر حول سبليندا ، وهو مُحليّ يحتوي على السكرالوز، على سلامته، بل على تسويقه. فقد تم تسويقه بشعار: "سبليندا مصنوع من السكر، لذا مذاقه كالسكر". يُحضّر السكرالوز من نوعين من السكريات، السكروز أو الرافينوز . وفي كلتا الحالتين، تستبدل عملية التصنيع ثلاث مجموعات من الأكسجين والهيدروجين في جزيء السكر بثلاث ذرات كلور. ^{[ 42 ]} أنشأت جمعية السكر ، وهي منظمة تمثل مزارعي بنجر السكر وقصب السكر في الولايات المتحدة، موقع "الحقيقة حول سبليندا" الإلكتروني عام 2005، ^{[ 43 ]} لعرض وجهة نظرها حول السكرالوز. وفي ديسمبر 2004، رفعت جمعية السكر خمس دعاوى قضائية منفصلة بتهمة الإعلان المضلل ضد شركتي ميريسانت وماكنيل نيوتريشنالز، المصنّعتين لسبليندا، بسبب ادعاءات حول سبليندا تتعلق بشعار: "مصنوع من السكر، لذا مذاقه كالسكر". أمرت المحاكم الفرنسية بوقف استخدام الشعار في فرنسا، بينما في الولايات المتحدة، تم التوصل إلى تسوية غير معلنة أثناء المحاكمة. ^{[ 42 ]}

لا توجد مخاوف تُذكر بشأن سلامة السكرالوز ^{[ 44 ]} ، كما أن طريقة استقلابه تُشير إلى انخفاض خطر التسمم. فعلى سبيل المثال، السكرالوز غير قابل للذوبان في الدهون، وبالتالي لا يتراكم في الأنسجة الدهنية؛ كما أنه لا يتحلل، ولا يُزال منه الكلور إلا في ظروف لا تحدث أثناء الهضم الطبيعي (مثل تعريض مسحوق السكرالوز لحرارة عالية). ^{[ 45 ]} يمتص الجسم حوالي 15% فقط من السكرالوز، ويُطرح معظمه دون تغيير. ^{[ 45 ]}

في عام 2017، كان السكرالوز هو بديل السكر الأكثر شيوعًا المستخدم في تصنيع الأطعمة والمشروبات؛ حيث استحوذ على 30٪ من السوق العالمية، والتي كان من المتوقع أن تصل قيمتها إلى 2.8 مليار دولار بحلول عام 2021. ^{[ 23 ]}

الكحولات السكرية، أو البوليولات ، هي مُحليات ومُكثِّفات تُستخدم في صناعة الأطعمة والمشروبات، وخاصةً الحلوى الخالية من السكر، والبسكويت، والعلكة . ^{[ 46 ] [ 47 ]} وباعتبارها بديلاً للسكر، فهي عادةً أقل حلاوةً وتُزوِّد بسعرات حرارية أقل (حوالي النصف إلى الثلث) من السكر. كما أنها تتحول إلى جلوكوز ببطء، ولا تُسبِّب ارتفاعاً مفاجئاً في مستوى سكر الدم . ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

السوربيتول ، والزيلتول ، والمانيتول ، والإريثريتول ، واللاكتيتول أمثلة على كحولات السكر. ^{[ 47 ]} وهي عمومًا أقل حلاوة من السكروز، لكنها تتشابه معه في خصائصها العامة، ويمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات الغذائية. ^{[ 47 ]} ويمكن تغيير مستوى حلاوتها أثناء التصنيع عن طريق مزجها بمحليات عالية الكثافة.

الكحولات السكرية هي كربوهيدرات ذات بنية كيميائية حيوية تتطابق جزئيًا مع بنية السكر والكحول، على الرغم من أنها لا تحتوي على الإيثانول . ^{[ 47 ] [ 49 ]} لا يتم استقلابها بالكامل في جسم الإنسان. ^{[ 49 ]} قد تسبب الكحولات السكرية غير الممتصة الانتفاخ والإسهال بسبب تأثيرها الأسموزي ، إذا تم تناولها بكميات كافية. ^{[ 50 ]} توجد عادةً بكميات صغيرة في بعض الفواكه والخضراوات، ويتم تصنيعها تجاريًا من كربوهيدرات ونشا مختلفة . ^{[ 47 ] [ 49 ] [ 51 ]}

تُستخدم بدائل السكر بدلاً من السكر لعدة أسباب، منها:

في الولايات المتحدة، تُقدّم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) إرشادات للمصنّعين والمستهلكين بشأن الحدود اليومية لاستهلاك المُحليات عالية الكثافة، وهو مقياس يُعرف باسم المدخول اليومي المقبول (ADI). ^{[ 5 ]} خلال مراجعتها قبل طرح جميع المُحليات عالية الكثافة المُعتمدة كمضافات غذائية في السوق، حددت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية المدخول اليومي المقبول (ADI) على أنه كمية بالمليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم يوميًا (ملغم/كغم وزن الجسم/يوم)، مما يُشير إلى أن المُحليات عالية الكثافة لا تُثير مخاوف تتعلق بالسلامة إذا كانت الكميات المُستهلكة يوميًا المُقدّرة أقل من المدخول اليومي المقبول (ADI). ^{[ 58 ]} تُصرّح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بأن: "المدخول اليومي المقبول (ADI) هو كمية المادة التي تُعتبر آمنة للاستهلاك يوميًا على مدار حياة الشخص". بالنسبة للستيفيا (وتحديدًا، جليكوسيدات الستيفيول)، لم تُحدد إدارة الغذاء والدواء الأمريكية المدخول اليومي المقبول (ADI)، بل حددته اللجنة المشتركة للخبراء المعنية بالمضافات الغذائية التابعة لمنظمة الأغذية والزراعة ومنظمة الصحة العالمية ، بينما لم يتم تحديد مدخول يومي مقبول (ADI) لفاكهة الراهب. ^{[ 58 ]}

بالنسبة للمحليات المعتمدة كمضافات غذائية، فإن الجرعات اليومية المقبولة بالمليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم في اليوم هي: ^{[ 58 ]}

• أسيسولفام البوتاسيوم ، الكمية اليومية المقبولة 15
• أدفانتام ، ADI 32.8
• الأسبارتام ، ADI 50
• نيوتام ، ADI 0.3
• السكرين ، ADI 15
• سكرالوز ، ADI 5
• ستيفيا (جليكوسيدات ستيفيول نقية مستخلصة)، الكمية اليومية المقبولة 4
• مستخلص فاكهة الراهب، لم يتم تحديد الجرعة اليومية المقبولة ^{[ 58 ]}

إذا كان السكروز، أو أي سكر آخر، الذي تم استبداله قد ساهم في تحسين قوام المنتج، فغالباً ما تكون هناك حاجة إلى عامل مُكثِّف. يُلاحظ هذا في المشروبات الغازية أو الشاي المُحلى الذي يُسوَّق على أنه "دايت" أو "لايت" لاحتوائه على مُحليات صناعية، وغالباً ما يكون له ملمس مختلف بشكل ملحوظ ، أو في بدائل سكر المائدة التي تمزج المالتوديكسترين مع مُحلي قوي لتحقيق ملمس مُرضٍ.

تتم مقارنة مستويات الحلاوة وكثافة الطاقة بتلك الموجودة في السكروز.

خلصت مراجعات وخبراء تغذية إلى أن الاستخدام المعتدل للمحليات غير المغذية كبديل آمن للسكريات قد يساعد في الحد من استهلاك الطاقة والمساعدة في ضبط مستوى السكر في الدم والوزن . ^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]} في المقابل ، وجدت مراجعات أخرى أن العلاقة بين وزن الجسم واستخدام المحليات غير المغذية غير حاسمة. ^{[ 55 ] [ 63 ] [ 64 ]} تميل الدراسات الرصدية إلى إظهار علاقة بزيادة وزن الجسم، بينما تُظهر التجارب المعشاة ذات الشواهد انخفاضًا طفيفًا في الوزن. ^{[ 55 ] [ 63 ] [ 64 ]} وخلصت مراجعات أخرى إلى أن استخدام المحليات غير المغذية بدلًا من السكر يُقلل من وزن الجسم. ^{[ 60 ] [ 61 ]}

لا يوجد دليل يذكر على أن المحليات الصناعية تؤثر بشكل مباشر على ظهور وآليات السمنة ^{[ 65 ] [ 66 ]}

لم تجد العديد من الدراسات أي صلة بين المحليات الصناعية وخطر الإصابة بالسرطان . ^{[ 55 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]} وقد راجع علماء إدارة الغذاء والدواء الأمريكية البيانات العلمية المتعلقة بسلامة الأسبارتام ومختلف المحليات في الطعام، وخلصوا إلى أنها آمنة لعموم السكان في ظل ظروف الاستهلاك المعتادة. ^{[ 70 ]}

أظهرت دراسة تحليلية شاملة أجريت عام 2021 أن الاستهلاك المرتفع للمشروبات المحلاة صناعيًا يرتبط بزيادة خطر الوفاة لأي سبب بنسبة 12%، وزيادة خطر الوفاة بأمراض القلب والأوعية الدموية بنسبة 23% . ^{[ 71 ]} وتوصلت دراسة تحليلية شاملة أخرى أجريت عام 2020 إلى نتيجة مماثلة، حيث كانت المجموعة الأكثر استهلاكًا للمشروبات المحلاة صناعيًا أكثر عرضة للوفاة لأي سبب بنسبة 13%، وأكثر عرضة للوفاة بأمراض القلب والأوعية الدموية بنسبة 25%. ^{[ 72 ]} ومع ذلك، وجدت كلتا الدراستين أيضًا زيادات مماثلة أو أكبر في معدل الوفيات لأي سبب عند استهلاك نفس الكمية من المشروبات المحلاة بالسكر.