DOLCIFICANTI o EDULCORANTI Lezioni 4 e 5 28-03-2019 30-04-2019 1
STATO DELL ARTE ~39% popolazione mondiale sovrappeso ~19% bambini e adolescenti in sovrappeso o obesi nel mondo nel 2016 30,6% Bambini e adolescenti in eccesso di peso in Italia nel 2016 Aumentato rischio di: o insufficienza cardiaca, fibrillazione atriale, o Sindome metabolica o Ipertensione e iperuricemia o Diabete di tipo 2 o ictus e morte improvvisa Aumentati costi sanitari o diretti (ospedalizzazione) o indiretti (problemi psicosociali, scarsa qualità della vita) Necessità di azioni sinergiche e complementari, misure e leggi 2
QUALI STRATEGIE ADOTTARE? Aumentare il consumo di frutta e verdura Aumentare l attività fisica quotidiana Ridurre l assunzione di zuccheri semplici saccarosio fruttosio glucosio 3
COME E POSSIBILE RIDURRE L ASSUNZIONE DI ZUCCHERI SEMPLICI? Evitando gli alimenti che ne sono ricchi e Preferendo alimenti contenenti «dolcificanti» 4
DOLCIFICANTI Art 1 Direttiva 94/35/CE del 16 giugno 1994 Additivi alimentari utilizzati: o o per conferire sapore dolce agli alimenti per l edulcorazione estemporanea «senza zuccheri aggiunti»: senza aggiunta di monosaccaridi o di disaccaridi né di qualsiasi prodotto utilizzato per il suo potere edulcorante (es. il miele), eccetto quelli ammessi dalle direttive «a ridotto contenuto calorico»: con contenuto calorico ridotto di almeno il 30% rispetto all alimento originario o a un prodotto analogo. 5
DOLCIFICANTI Possono essere inclusi tra i dolcificanti gli additivi alimentari che hanno anche una o più delle seguenti funzioni: Ridurre l apporto di zuccheri semplici e di calorie Sostituire gli zuccheri qualora ciò consenta di prolungare la durata di conservazione degli alimenti Ostacolare lo sviluppo della carie 6
NORMATIVA Art 5 Direttiva 94/35/CE del 16 giugno 1994 Obbligatorio riportare in etichetta: «con edulcorante da tavola a base di.» «un consumo eccessivo può avere effetti lassativi» per prodotti alimentari che contengono più del 10% in polioli «contiene una fonte di fenilalanina» per prodotti alimentari contenenti aspartame e advantame in difesa dei soggetti affetti da fenilchetonuria 7
POTERE EDULCORANTE «Rapporto tra la concentrazione di una soluzione di saccarosio e quella di un dolcificante che ha la stessa intensità di sapore» Esempio: l aspartame ha un potere edulcorante= 200 1 gr di aspartame ha un sapore dolce corrispondente a quello di 200 gr di saccarosio 8
CLASSIFICAZIONE Dolcificanti di massa Dolcificanti intensivi Mono/disaccaridi Polioli derivano dalla riduzione dei corrispondenti mono/disacc Naturali Sintetici Glucosio Fruttosio Saccarosio INGREDIENTI Sorbitoli (E420) Mannitolo (E421) Isomalto (E953) Maltitolo (E965) Lactitolo (E966) Xilitolo (E967) Eritritolo (E968) Taumatina (E957) Neoesperidina DC (E959) Glicosidi steviolici (E960) Ciclammato (E950) Aspartame (E951) Acesulfame K (E952) Saccarina (E954) Sucralosio (E955) Alitame (E956) Neotame (E961) Advantame (E969) ADDITIVI 9
o o o o o o o o o o o POLIOLI Di origine naturale o sintetica. Danno consistenza ai prodotti finiti (addensanti, agglomeranti, conservanti). Presenti in tutte le gomme e caramelle senza zucchero. Preparazione di prodotti ipocalorici di pasticceria. Non possono essere utilizzati nelle bevande. Sono presenti in numerosi medicinali (sciroppi, sospensioni, pasticche per la gola) e nei dentifrici. Non stimolano il rilascio di insulina Non cariogeni Non sono acalorici (mediamente 2,4 kcal/gr) Generalmente non hanno una DGA Assorbiti poco o lentamente e fermentati dalla flora batterica intestinale (effetto lassativo e flatulenza) 10
DOLCIFICANTI INTENSIVI o Alto potere dolcificante o Utilizzati in dosi estremamente ridotte o Scarso o nullo potere calorico o Acariogeni o Utilizzati anche come edulcoranti da tavola (compresse, polvere, bustine, liquidi) o Utilizzabili dai diabetici o Addizionati a prodotti a ridotto contenuto calorico e senza zuccheri aggiunti (gelati, cereali da colazione, nettari di frutta, zuppe, preparazione di frutta e ortaggi, bevande, integratori) o Caratterizzati da DGA o Generalmente non assorbiti o metabolizzati 11
Anno Approvazione Anno Ultima Valutazione DOLCIFICANTI INTENSIVI Acesulfame K 1984 2000 Aspartame 1984 2013 Ciclammati 1984 2000 Saccarina 1977 1995 Sucralosio 2000 2000 Neotame 2007 2007 Advantame 2013 2013 Neoesperidina DC 1988 1988 Taumatina 1984 1988 Glicosidi steviolici 2011 2011 DOLCIFICANTI DI MASSA Eritritolo 2003 2003 Isomalto 1984 1988 Lactitolo 1984 1988 Maltitolo 1984 1999 Mannitolo 1984 1999 Sorbitolo 1984 1984 Xilitolo 1984 1984 12
DOLCIFICANTI DI MASSA 13
SORBITOLO (E420) C 6 H 14 O 6 Polialcol semplice Prodotti da forno, caramelle, gomme da masticare, salse e bibite Presente in molte bacche e frutti (mele, prugne, ciliegie, uva e sorbe) o preparato per idrogenazione del glucosio Potere dolcificante 0,56 2,5 kcal/gr Assorbito lentamente, diarroico a dosi 40 g/die o in soggetti intolleranti Può essere usato anche dai diabetici in quanto viene metabolizzato a fruttosio (no insulino-dipendente) Per le sue caratteristiche, è molto utilizzato nell'industria alimentare come dolcificante, stabilizzante, conservante e agente lievitante 14
MANNITOLO (E 421) C 6 H 14 O 6 Isomero del sorbitolo Presente naturalmente in frutta, ortaggi e alcune alghe Trova ampio impiego nel settore farmaceutico perché ha proprietà diuretiche (diuretici osmotici) Assorbito poco (solo il 20%) e lentamente Dosi 40 g/die diarrea osmotica Fermentazione con produzione di acidi grassi volatili e gas Nei consumatori abituali i disturbi sono minori per adattamento della flora intestinale Utilizzato nell'industria alimentare come dolcificante, stabilizzante, conservante e agente lievitante 15
MALTITOLO (E 965) Soprattutto nella produzione di cioccolate, prodotti a base di latte, marmellate, dolci. Alcol-disaccaride ottenuto per idrogenazione del maltosio Potere dolcificante = 0,75 Potere calorico = 2,1 kcal/g Non cariogeno Digerito molto lentamente e fermentato nel colon Proprietà lassative C 12 H 24 O 11 Usato dall'industria oltre le quantità raccomandate Max 20-25 g/die per i diabetici (poco effetto su insulina e glicemia) 16
LACTITOLO (E 966) Gelati, gomme da masticare, prodotti da forno e cioccolata Alcol-disaccaride ottenuto per idrogenazione del lattosio Potere dolcificante= 0,4 (solitamente usato in combinazione con dolcificanti intensivi) Potere calorico = 2,4 kcal/g Idrolizzato lentamente nell intestino in galattosio e sorbitolo e in parte riutilizzato dalla flora batterica (è usato anche come probiotico) > 50 g/die diarroico 17
XILITOLO (E 967) C 5 H 12 O 5 Chiamato «zucchero del legno» Estratto da fragole, betulla, lampone, prugna e grano. Presente anche nel cavolfiore. Ottenuto per idrogenazione dello xilosio Valore calorico= 2,4 kcal/g Potere dolcificante molto simile al saccarosio Non alza la glicemia Può avere effetti lassativi alle dosi medie. Non si conoscono effetti tossici anche ad alte dosi per lunghi periodi. Recenti ricerche confermano il ruolo dello xilitolo nella riduzione nella formazione della placca e nella diminuzione dei microrganismi che causano la carie. 18
DOLCIFICANTI INTENSIVI ARTIFICIALI 19
ASPARTAME (E951) o Dolcificante dipeptidico scoperto casualmente nel 1965 o Potere dolcificante 180-200 o 4 kcal/gr o Degradato completamente a livello intestinale (Vietato alle persone che soffrono di PKU) o Principalmente come edulcorante da tavola e nelle bevande ipocaloriche ADVANTAME (E969) o Prodotto a partire dall aspartame, rilascia fenilalanina (Vietato alle persone che soffrono di PKU) o Dolcificante più recente (approvato dall UE nel 2013) o Potere dolcificante 37000 volte o Bevande energizzanti, caffè, tè freddi, gomme, yogurt, prodotti da forno 20
ALITAME (E956) o Sviluppato dalla Pfizer nei primi anni 80 o Potere dolcificante 2000 (10 volte quello dell'aspartame). o 1,4 kcal/gr (metabolismo incompleto) o Può essere assunto da individui affetti da PKU. o Usato come edulcorante da tavola, nei prodotti da forno, gomme da masticare, confetteria, gelati. o o o o NEOTAME (E961) Prodotto a partire dall aspartame La sua struttura chimica è tale da ridurre la formazione della fenilalanina durante il metabolismo (può essere utilizzato anche da chi soffre di PKU) Potere dolcificante 7000-13000 (30-60 volte quello dell aspartame) Utilizzato come dolcificante (bevande, gomme da masticare, yogurt, prodotti da forno) ed esaltatore di sapidità 21
SACCARINA E I SUOI SALI (E954) o Primo dolcificante sintetico scoperto casualmente nel 1879 (prodotto di ossidazione del o-toluenesulfonamide) o Potere dolcificante 300-500 o 0 kcal/g o Chimicamente simile alla saccarina o Potere dolcificante 200 o 0 kcal/g ACESULFAME K (E950) 22
CICLAMMATI (E952) o Scoperti casualmente nel 1937 negli USA o Potere dolcificante 30-80 o 0 kcal/g o Vietati in USA e in UK, attualmente riabilitati o SUCRALOSIO (E955) Ottenuto per clorurazione del saccarosio o Potere dolcificante 500-600 o 0 kcal/g o è il dolcificante più stabile esistente sul mercato, ideale per prodotti da forno e a lunga conservazione o Miscelato con maltodestrine e destrosio per avere la stessa consistenza dello zucchero ed aumentare la sua stabilità al calore 23
DOLCIFICANTI INTENSIVI NATURALI 24
NEOESPERIDINA DIIDROCALCONE (E959) o Derivato semisintetico del flavanone glucosidico neosperidina presente nel pompelmo e nell arancia amara o Potere edulcorante fino a 3000 o o 0 kcal/g Utilizzata principalmente per gomme da masticare, birre analcoliche, confetteria TAUMATINA I e II (E957) o Sono le principali proteine dolci appartenenti alla vasta famiglia delle taumatine presenti nei frutti della pianta tropicale Thaumatococcus daniellii Benth, che cresce nelle foreste pluviali dell Africa occidentale. o Potere edulcorante 3000 o 4 kcal/g 25
GLICOSIDI STEVIOLICI -STEVIA (E960) Glicosidi steviolici SAPORE DOLCE (potere dolcificante 250-300) Tannini, flavonoidi, olii essenziali Retrogusto amaro Stevia rebaudiana pianta del Sud America Rebaudioside A 3,8% peso secco più dolce e stabile Stevioside 9,1% peso secco Steviolo (aglicone comune) 26
GLICOSIDI STEVIOLICI (sostanza secca) (Peso secco) - no data Potere calorico Prof. Gasperi 0 kcal/g - Lezioni 4-5- Edulcoranti 27
POTERE EDULCORANTE Aspartame Saccarosio Acesulfame K Neoesperidina DC Advantame Ciclammati Saccarina 1 30-80 180-250 300-500 2000 37000 0,35-1 200-300 500-600 2000-2500 7000-13000 Sucralosio Polioli Glicosidi steviolici Taumatina Neotame 28
D-TAGATOSIO Strutturalmente simile al fruttosio Tagatosio Fruttosio Approvato nel 2005 come Novel Food (nuovo ingrediente) Si ritrova in piccole quantità nei frutti dell albero di cacao e nel latte bovino riscaldato (dal lattosio) oppure può essere ottenuto artificialmente dal lattosio. Bevande, cioccolato, gomme, caramelle, yogurt, cereali Potere edulcorante: 0,92 (Leggermente meno dolce del saccarosio) 3 kcal/g (utile nella gestione delle diete a ridotto contenuto di carboidrati) Acariogeno e sembra proteggere dalla demineralizzazione dei denti. Effetto probiotico (circa il 20% è fermentato nel colon con formazione di SCFA, benefici per lattobacilli e batteriacido-lattico) Non provoca aumenti significativi della glicemia e dei livelli insulinici. Possibili effetti sul sistema gastroenterico, come nausea, flatulenza e diarrea 29
DOLCIFICANTI DI NATURA PROTEICA NON IN COMMERCIO MONELLINA o Proteina (PM ~10,7 kda) estratta dai frutti della Dioscoreophyllum cumminsii, pianta forestale dell Africa Occidentale. o Scoperta nel 1969 o Potere dolcificante 1500-3000. o Il suo gusto dolce si sviluppa rapidamente in bocca e perdura nel tempo o Il suo uso è limitato dagli alti costi di produzione. Struttura della monellina BRAZZEINA o Proteina (PM ~7 kda) estratta dai frutti della Oubli (Pentadiplandra brazzeana Baillon) pianta rampicante dell Africa Occidentale. o Isolata nel 1994. o Potere dolcificante 500-2000. o Retrogusto dolce prolungato. o Quando miscelato con altri dolcificanti, come l'aspartame e la stevia, la brazzeina ne riduce il retrogusto e completa il loro sapore. Struttura della Brazzeina 30
DOLCIFICANTI DI NATURA PROTEICA NON IN COMMERCIO MIRACULINA o Glicoproteina (PM ~40 kda) estratta dalle bacche rosse dalla Synsepalum dulcificum, pianta tropicale, detto anche albero del miracolo. o Isolata nel 1968. o Potere dolcificante pari a 5600 o Ha la proprietà di modificare la percezione di alimenti amari e acidi, facendoli sembrare dolci. Percezione che perdura anche 1-2 ore o Commercializzato in Giappone, il suo uso è limitato dagli alti costi di produzione Struttura della miraculina CURCULINA o Proteina (PM ~12 kda) estratta dal frutto Curculigo latifolia o Isolata nel 1990. o Potere dolcificante pari a 430-2070 o Come la miraculina, ha la capacità di alterare il sapore acido-amaro o A differenza della miraculina ha di per sé il sapore dolce o Limiti tecnologici La proteina ricombinante non ha le stesse proprietà dolcificanti o Commercializzato in Giappone 31 Struttura della curculina
ALTRI DOLCIFICANTI NON IN COMMERCIO Glicirrizina o Glicoside saponifico triterpenoide ottenutodalla radice della liquirizia. o Potere dolcificante 30-200 o Stabile al calore o Il suo intenso retrogusto e l effetto ipertensivo ne ha limitato la diffusione. o Usato come ingrediente nel dentifricio, nel tabacco, nelle bevande e negli alimenti processati. 32
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EFFETTO SINERGICO TRA DOLCIFICANTI L intensità del gusto dolce del singolo dolcificante è maggiore della somma delle intensità di singoli dolcificanti. Il loro sapore dolce si potenzia. Si osserva a basse dosi (ad alte dosi effetto additivo o soppressione del sapore dolce) 34
EDULCORANTI DA TAVOLA Saccarina sodica Acesulfame K Glicosidi steviolici Sodio ciclammato Acesulfame K Aspartame Acesulfame K 35
BEVANDE ANALCOLICHE Ciclammato sodico Acesulfame k Aspartame COMBINAZIONI Acesulfame k Sucralosio Glicosidi steviolici 36
GOMME DA MASTICARE Maltitolo, Sorbitolo, Aspartame, Acesulfame K, Neoesperidina DC Xilitolo, Sorbitolo, Aspartame, Acesulfame K Sorbitolo, Aspartame, Acesulfame K Sucralosio Neotame 37
CARAMELLE Acesulfame K Sciroppo di maltitolo Maltitolo Glicosidi steviolici Sorbitolo Neoesperidina DC Acesulfame K 38
INTEGRATORI ALIMENTARI Isomalto (addensante) Acesulfame K Sucralosio Advantame Advantame Acesulfame k 39
MARMELLATE Sciroppo di sorbitolo Glicosidi steviolici Sucralosio Acesulfame K 40
PRODOTTI DA FORNO Divieto d impiego nei prodotti da forno fini per speciali usi nutrizionali*: Acesulfame K Aspartame Ciclammati Saccarina e i suoi Sali Sucralosio Neoesperidina DC Neotame Sale di aspartame-acesulfame Advantame * per abolizione del concetto di «prodotti da forno fini per speciali usi nutrizionali» Prof. Gasperi - Lezioni come 4-5- Edulcoranti da Reg. UE n 609/2013 41
PRODOTTI DA FORNO Maltitolo in polvere Sciroppo di maltitolo Maltitolo, Sciroppo di maltitolo Sciroppo di sorbitolo (umidificante) 42
METABOLISMO DEI DOLCIFICANTI INTENSIVI Profili di assorbimento, destini metabolici o vie di escrezione DIFFERENTI per ciascun dolcificante intensivo Aspetto non sempre considerato per la valutazione della loro sicurezza 43
DOSE GIORNALIERA AMMESSA (DGA) Advantame Neoesperidina DC Sucralosio Saccarina Calcolata in base a criteri estremamente restrittivi 100 volte inferiore al dosaggio massimo che non induce alcun effetto significativo nell animale da esperimento (NOEL) e, quando i dati siano disponibili, nell uomo. È quindi pari ad 1/100 della massima dose certamente non tossica. Aspartame Neotame 2 Acesulfame K 5 9 40 1 Alitame 4 11 Ciclammati mg/kg/die Glicosidi steviolici 44
Piccolo intestino ASPARTAME Asp Phe Aspartame Metanolo Assorbimento 45 Metanolo* Formaldeide Metabolismo proteico * La quantità di metanolo prodotta dall idrolisi di aspartame è nettamente inferiore alla quantità di metanolo prodotta naturalmente dall organismo a seguito del consumo di frutta contenente pectina, come mele e agrumi (circa il 90% in media)
SICUREZZA DELL ASPARTAME Danni al DNA e cancro Danni al cervello ed effetti sul comportamento Effetti sulla gravidanza sullo sviluppo del feto e sull allattamento Nessuna prova scientifica a sostegno di un effetto cancerogeno Nessuna prova scientifica a sostegno di danni al cervello o effetti sul comportamento, come l iperattività Studi condotti sui conigli hanno dimostrato che gli effetti negativi sulla gravidanza e sullo sviluppo del feto sono mediati dalla fenilalanina Le attuali linee guida cliniche raccomandano, al fine di evitare rischi per il nascituro, di mantenere i livelli di fenilalanina nel sangue della madre al di sotto di 6 mg/dl. *Non passa nel latte materno o L'aspartame e i suoi prodotti di degradazione sono sicuri per la popolazione in generale (compresi i neonati, i bambini e le donne in gravidanza e in allattamento, eccetto per i pazienti affetti da fenilchetonuria) o DGA 40 mg/kg/die sicura per la popolazione (eccetto per affetti da PKU) 46
SICUREZZA NEOTAME E ADVANTAME Neotame, advantame e metaboliti non genotossici, carcinogenici, teratogenici. E stata osservata una riduzione del consume di cibo e del peso corporeo in animali da laboratorio, tuttavia senza alcuna correlazione tra dose e effetto (conseguenza della ridotta palatabilità degli alimenti contenenti neotame e non per tossicità del composti) 47
SICUREZZA DELLA SACCARINA CANCRO Per lungo tempo l uso di saccarina è stata vietato per potenziali effetti procancerogenici al tratto urinario, osservati nel ratto (effetto meno evidente nel topo, assente nell uomo). Anche se è impossibile concludere con assoluta certezza che non rappresenti una minaccia per la salute umana, non è ragionevole considerare la saccarina cancerogena per l'uomo in condizioni di uso generale come dolcificante artificiale. 48
SICUREZZA GLICOSIDI STEVIOLICI No tossicità acuta a livello intestinale No tossicità acuta a livello dei tessuti extraintestinali No tossicità cronica o disfunzioni epatiche, renali o nella concentrazione sierica elettrolitica 49
DGA: 9 mg/kg del peso corporeo/die SICUREZZA DEL SUCRALOSIO o Presunti effetti sul timo osservati a 3000 mg/kg per 28 giorni (~20.000 bustine Splenda*/die). o La dose richiesta per causare qualunque risposta immunitaria è di 750 mg/kg die (60 gr/die), oltre 5000 bustine Splenda*/die) NESSUN EFFETTO AVVERSO * Ogni bustina di Splenda TM contiene 11,9 mg di sucralosio su 1 gr di prodotto 50
DOSI MASSIME DI IMPIEGO Edulcorante Bevande (mg/l) Dessert e snacks salati (mg/kg) Prodotti da forno (mg/kg) Confetteria (mg/kg) Gomme da masticare (mg/kg) Complementi alimentari/ integratori Polioli qs qs qs qs qs qs Aspartame 600 500-1000 nc 1000-2000 5500 5500 Acesulfame k 350 350 nc 200-1000 2000 2000 Ciclammati 250 250 nc 500-2500 1500 1250 Saccarina 80-100 100 nc 500 1200 1200 Neoesperidina DC 10-50 50 nc 100 400 50-100 Sucralosio 250-300 320-400 nc 200-2400 3000 240-800 Taumatina 0,5 - - 50 50 400 Glicosidi steviolici 70-150 100-200 330 350 3300 1800 Neotame 20 32 nc 32-65 250 185 Advantame 6 10 10-17 20-60 200-400 5-55 qs: quantum satis nc: non consentito 51
QUAL È IL RISCHIO DI SUPERARE LA DGA? 10 10-30% DGA 3 10 70 % DGA 5-50 % DGA Il rischio di superare la DGA : Aumenta se un soggetto consuma tutti i giorni diverse categorie di alimenti che contengono lo stesso edulcorante o un unico alimento ma in quantità elevate. È maggiore con bevande analcoliche light o senza zuccheri È più elevato per i dolcificanti di ultima generazione per via della loro DGA più bassa (es. neotame, glicosidi steviolici). 52
CONSUMO DI ZUCCHERI e OBESITA NEGLI USA (1980-2013) 53
CONSUMO DI DOLCIFICANTI ARTIFICIALI E OBESITÀ NEGLI USA (1961-2006) 54
POSSIBILI EFFETTI COLLATERALI DEI DOLCIFICANTI o Alterazione della percezione del gusto dolce e dell appetito o Aumento del peso corporeo o Alterazione dell omeostasi glucidica o Aumento dell incidenza di obesità e del diabete di tipo 2 o Alterazione dell equilibrio del microbiota intestinale (Disbiosi) 55
INDICAZIONI SULLA SALUTE CORRELATE AI DOLCIFICANTI INTENSIVI: L OPINIONE DELL EFSA Nel 2011 l'efsa ha valutato la fondatezza scientifica delle indicazioni sulla salute relative ai dolcificanti intensivi e alcuni dei benefici effetti sulla salute proposti. Il gruppo è giunto alla conclusione che esistono sufficienti informazioni scientifiche a supporto di quelle indicazioni che affermano come i dolcificanti intensivi, e tutti i dolcificanti alternativi allo zucchero, portino a un minore innalzamento dei livelli di zucchero nel sangue se consumati al posto degli zuccheri, e come mantengano la mineralizzazione dei denti attraverso una riduzione della loro demineralizzazione, sempre se consumati al posto degli zuccheri. Tuttavia gli esperti dell'efsa non hanno riscontrato nessun chiaro rapporto causa-effetto a convalida delle indicazioni che affermano come i dolcificanti intensivi, se utilizzati al posto degli zuccheri, contribuiscano al mantenimento dei normali livelli di zuccheri nel sangue, o al mantenimento/raggiungimento di un peso corporeo normale. 56
CONCLUSIONI I dolcificanti intensivi sono sostanze metabolicamente attive. Gli studi epidemiologici attualmente disponibili non permettono di trarre conclusioni certe riguardo ai benefici o ai rischi derivanti dal loro utilizzo. L utilizzo moderato di dolcificanti intensivi può essere comunque raccomandato nei soggetti Obesi Diabetici 57