Пищевые добавки

Часто в СМИ и в Интернете появляются необоснованные утверждения о вреде и даже смертельной опасности тех или иных пищевых добавок, несмотря на полное отсутствие соответствующих исследований в научной периодике. Нередко они фигурируют наравне с конспирологическими утверждениями о том, что все исследования безопасности той или иной добавки проплачены заинтересованными сторонами. Между тем, отнюдь не всякое вещество с маркировкой Exxx опасно для человека, а некоторые даже необходимы на нормальной жизнедеятельности.

Что такое Exxx

Можно подумать, что Exxx обозначается исключительно «химия», а значит, чем меньше «ешек» в пище, тем она натуральнее и полезнее. На самом же деле, Exxx – это всего лишь идентификационный номер определённого вещества, подобный номерам машины или номерку в гардеробе. Этот номер может обозначать любое вещество, как натуральное (т.е выделенное из живых организмов), так и синтетическое (т.е. синтезированное, например, из нефтепродуктов), как токсичное, так и совершенно безвредное и даже питательное (примеры см. ниже).

Главные логические ошибки

Критики пищевых добавок часто забывают о том, что:

1. Любое вещество в зависимости от дозы может быть как смертельно опасным, так и безвредным для человека. Например, 10 г метилового спирта способны вызвать тяжёлое отравление, необратимую потерю зрения и даже смерть. В то же время, дозу в несколько миллиграмм, содержащихся в стакане натурального фруктового сока, организм взрослого человека практически не заметит. При желании можно отравиться даже простой водой, выпив 8 литров дигидроген монооксида менее, чем за два часа.
2. Вещество, помеченное как пищевая добавка, может естественно вырабатываться организмом человека и даже играть жизненно важную роль. Примеры: глутамат (E620), лимонная кислота (E330), аскорбиновая кислота (E300, не вырабатывается организмом высших приматов, но является жизненно важным витамином).
3. Часто забывают об индивидуальной непереносимости: вещество, безобиное для большинства людей, может оказаться опасным для некоторых ввиду особенностей обмена веществ. Так, фенилаланин и галактоза опасны для больных фенилкетонурией и галактозимией, соответственно. И дело здесь вовсе не в том, что фенилаланин или галактоза какие-то не такие, просто организм людей с врождённым генетическим дефектом не способен расщепить молекулу, тогда как у большинства такой проблемы не возникает.
4. Довольно часто можно встретить аргумент апеляции к природе, по которому всё «натуральное» a priori полезно, а продукты химической промышленности – безусловно вредны. Между тем, уже из школьного курса биологии должно быть известно, что имеет значение лишь химический состав того, что человек ест, а не то, было ли вещество произведено на фабрике или в живом организме. К тому же, люди не задумываясь потребляют многие продукты химического производства как-то: пищевая сода, уксус, поваренная соль.

Некоторые примеры «опальных» веществ

Глутамат натрия (E621)

Что это такое? Глутамат натрия (E621) – соль глутаминовой кислоты, одна из двадцати аминокислот, которые составляют структурную основу молекул белков. В процессе пищеварения белки расщепляются на отдельные кирпичики – аминокислоты – которые затем всасываются в кровь. Таким образом только за день человек получает до 15 г глутамата просто потому, что он является одной из самых распространённых органических молекул, и подавляющая часть этого количества приходится на совершенно натуральные продукты, куда глутамат никто специально не добавлял. Глутамат, который используется в качестве приправы, совершенно ничем не отличается от того, который находится в составе молекул белков. Помимо этого глутамат играет целый ряд важнейших функций в обмене веществ человека.

Где оно используется? Свободный глутамат уже давно стал неотъемлемой частью многих блюд азиатской кухни. Самый яркий и далеко не единственный пример – это соевый соус, который получается при брожении соевых семян. Вкусовые качества глутамата впервые были изучены японским учёным Кикунаэ Икэдой, который в 1908 году выделил его из морской водоросли комбу. Исследователь обратил внимание на то, что глутамат обладает особым вкусом, который получил собственное название – «умами» – наряду с четырьмя традиционными вкусами – сладким, горьким, кислым и солёным. С середины XX века глутамат стал активно использоваться и на Западе в качестве вкусовой добавки.

Надуманные страхи Часто можно встретить заявления, что глутамат вызывает синдром китайского ресторана, астму и даже необратимые изменения в головном мозгу. В 2013 году даже была попытка запретить глутамат в России .

Может ли глутамат быть опасен?. Как уже говорилось, по структуре молекулы свободный глутамата ничем не отличается от того, который получается при переваривании белков. Имеет значение лишь то, в каком количестве она поступит в кровь. Впрочем, едва ли за это стоит беспокоиться: даже жители азиатских стран получают лишь 1-2 г свободного глутамата в день, что на порядок меньше количества, получаемого при расщеплении белков. Для любителей фаст-фуда эта цифра ещё меньше – примерно 0.5 г. Да и сам организм человека вырабатывает 50 г в день! Так что те крохи свободного глутамата, которые мы получаем вместе с приправами, наш организм едва ли способен заметить.

Возможное влияние глутамата на нервную систему. Глутамат играет роль нейромедиатора – молекулы, регулирующей активность нейронов. Также ряд нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, хорея Хантингтона) связано с нарушением работы рецепторов глутамата. Это и породило спекуляции на тему того, что употребление свободного глутамата, подобно кофеину, способно вызывать возбуждение ЦНС и даже привыкания, а также вести к истощению нейронов и их деградации. Но сторонники такой точки зрения нередко забывают о том, что мозг человека не связан с кровью напрямую, вместо этого обмен веществ осуществляется через т.н. гемато-энцефалический барьер, который практически не пропускает глутамат крови. Другими словами, весь необходимый глутамат мозг синтезирует самостоятельно из глюкозы и других аминослот вместо того, чтобы брать его извне. Это опасение бессмысленно еще и потому, что подавляющее количество глутамата поступает из натуральных, содержащих белок продуктов, которые люди ели всегда, а вовсе не "вредной", промышленной еды, как иногда считается.

Ортофосфорная кислота (E338)

Что это такое? Ортофосфорная кислота – одно из важнейших соединений не только для человека, но и для любого живого существа. Она входит в состав молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), АТФ – молекулы, поставляющей энергию для подавляющего большинства биохимических реакций, включая синтез белков, жиров, сложных углеводов и тех же нуклеиновых кислот. Нерастворимые соли фосфорной кислоты – фосфаты – составляют основу костей. Столь жизненно важная молекула обязательно присутствует во всех живых клетках, поэтому едва ли стоит говорить о её токсичности или канцерогенности, если речь идёт об умеренных количествах.

Почему этого боятся? Как и любая кислота, ОК способна растворять оксиды металлов и соли более слабых кислот. Поэтому она входит в состав средств для прочистки туалетов или снятия ржавчины. По этой же причине почерневшая от времени монетка, полежав какое-то время в коле, вновь начинает блестеть – кислота растворяет оксидный налёт. Из этого часто делается вывод, что раз эта кислота активно используется как чистящее средство, то и с желудком она тоже способна сделать что-нибудь нехорошее.

Почему этого не стоит бояться? Едва ли стоит этого бояться повышенной кислотности: из того, что кислота способна растворять оксиды, ещё не следует, что и эпителий желудка тоже начнёт в ней растворяться. Тем более, что кислотность желудочного сока и без того очень высока (натощак pH ~ 1.5-2) и примерно такая же, как и у уксусной эссенции (Повышение pH на единицу соответствует уменьшению концентрации свободных протонов и, соответственно, кислотности в 10 раз. Таким образом, чем выше pH, чем ниже кислотность). pH колы редко бывает меньше 3, и чтобы хоть немного навредить эпителию желудка, придётся выпить огромное количество колы. На самом деле, содержание ОК в коле настолько мало́, что его не хватит даже на то, чтобы растворить ржавчину.

Разумные опасения. Избыток фосфата в организме (гиперфосфатемия) приводит к нарушению кальциевого обмена: минерал начинает вымываться из костей и в виде нерастворимого фосфата кальция накапливаться в тканях и на стенках сосуда. Но происходит это чаще всего не по причинам, не связанным с потреблением фосфата (нарушение работы почек, гипервитаминоз витамина D и др.). Здоровому же человеку будет довольно сложно довести себя до такого состояния с помощью одной лишь колы и иных продуктов, богатых фосфором.

Сорбитол (E420)

Что это такое? Сорбитол – это спирт, по структуре молекулы близкий к глюкозе, но который, в отличие от последней, менее калориен и, подобно фруктузе, не вызывает резкого инсулинового всплеска. Этот продукт вполне «натурален»: организмом человека ежедневно вырабатывает его, присоединяя два атома водорода к молекуле глюкозы, а затем так же легко его метаболизирует, превращая во фруктозу. Поэтому это вещество не склонно накапливаться в организме.

Разумные опасения В больших количествах (> 20 г/сутки) действует как слабительное, поэтому людям с проблемами кишечника лучше им не злоупотреблять. Токсичными или канцерогенными свойствами не обладает. Даже наоборот, по некоторым исследованиям сорбитол способен вызывать апоптоз (программируемая клеточная смерть) раковых клеток толстого кишечника .

Аспартам (E951)

Один из самых спорных подсластителей. В организме человека разлагается на фенилаланин, аспарагиновую кислоту и метиловый спирт. Первые два соединения безвредны – это всего лишь аминокислоты, компонент белков. Метиловый спирт – потенциально токсичное соединение – поступает в организм с аспартамом в таких мизерных количествах, что успевает метаболизоваться задолго до того, как вызовет хоть сколько-нибудь значимые негативные последствия. К тому же, несколько сотен миллиграмм метанола естественно вырабатывается микробиотой кишечника каждый день. По рекомендациям ВОЗ ежедневное употребление 40 мг аспартама на кг тела организма не представляет угрозы для человека. В литре диет-колы содержится лишь 500 мг аспартама , так что если человек очень постарается и за день умудрится выпить 5.5 литров колы, то даже в таком случае аспартам ему не навредит.

Лимонная кислота (E330)

Компонент многих газировок и косметических средств, естественно входит в состав цитрусовых, в промышленном производстве выделяется из дрожжей. 1970-1980-х годах наделал шуму Вильжюифский список, в котором было указано, что лимонная кислота вызывает рак. Эта информация была приведена без каких-либо ссылок на научные источники (проще говоря, высосана из пальца). В действительности же, как и в случае с глутаматом, лимонная кислота не только не опасна, но и также играет важнейшую роль в метаболизме как человека, так как входит в цикл Кребса – биохимической «магистрали», позволяющей превращать аминокислоты, сахара и жиры друг в друга, и окислять их с целью выработки энергии. Не исключено, что именно с фамилией учёного Ханса Кребса связано то, что жизненно важную кислоту несправедливо записали в канцерогены (по-немецки, «Krebs» означает «рак»).

Разумные опасения. Как и любая кислота, в больших количествах она может вызывать раздражение эпителия и разрушать эмаль зубов.

Примеры «натуральных» Exxx

то есть вырабатываемых организмом человека, либо входящих в состав пищи: Красители:

• E101 – рибофлавин, или витамин B₂. Часть молекул FAD и FMN, участвующих в процессах клеточного дыхания, то есть сжигании органических веществ с целью выработки энергии.
• E140 – хлорофилл. Используется как натуральный краситель.
• E150 – сахарный колер. Грубо говоря, обычная карамель. Входит в состав колы.
• E160a – каротины. Из них организм человека может синтезировать ретинол, или витамин A.

Консерванты:

• E270 – молочная кислота. Продукт брожения сахаров. Образуется, например, при скисании молока, а также в мышцах человека при интенсивных физических (анаэробных) нагрузках.
• E296 – яблочная кислота. Промежуточный продукт цикла Кребса.
• E297 – фумаровая кислота. Промежуточный продукт цикла Кребса.

Антиокислители, регуляторы кислотности:

• E300 – аскорбиновая кислота, или витамин C.
• E330 – лимонная кислота. Промежуточный продукт цикла Кребса.
• E338 – ортофосфорная кислота. Одно из важнейших соединений не только для человека, но и для любого живого существа. Входит в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), АТФ – молекулы, дающей энергию для подавляющего большинства биохимических реакций, включая синтез белков, жиров и тех же нуклеиновых кислот.
• E363 – янтарная кислота. Промежуточный продукт цикла Кребса.
• E375 – никотиновая кислота, или ниацин, или витамин B₃. Входит в состав NAD, важнейшей биологической молекулы, наряду с FAD и FMN участвующей в процессе клеточного дыхания. Проще говоря, без FAD, FMN и NAD наши клетки не могут вырабатывать энергию.

Стабилизаторы, загустители, эмульгаторы:

• E406 – агар-агар. Выделяется из водорослей. Входит в состав мармелада.
• E420 – сорбитол. См.выше.
• E422 – глицерин. Структурный компонент молекул всех жиров и масел (т.е. моно-, ди, и триацилглицеридов).
• E440 – пектин. Входит в состав большинства плодов высших растений. Как и клетчатка, практически не усваивается организмом.
• E441 – желатин. Продукт термической обработки коллагена – структурного белка костей, кожи, мышц. Входит в состав желе и холодца.
• E460 – целлюлоза. Основной компонент клетчатки. Не усваивается.

Регуляторы pH:

• E500 – гидрокарбонат натрия. Обычная пищевая сода. Не следует путать с карбонатом натрия (стиральной содой), которую в пищу лучше не добавлять.

Усилители запаха и вкуса:

• E620 – глутаминовая кислота. Одна из 20-ти аминокислот, из которых состоят молекулы белков.
• E640 – глицин. Одна из 20-ти аминокислот, из которых состоят молекулы белков.
• E641 – лейцин. Одна из 20-ти аминокислот, из которых состоят молекулы белков.