Cukier trzcinowy – nie taki straszny, jak go malują

Cukier trzcinowy jest produkowany, jak sama nazwa mówi z trzciny cukrowej. Roślina ta dzieli się na sześć gatunków, z których dwa to gatunki dziko rosnące a cztery wykorzystywane są do upraw. Jako miejsce pochodzenia trzciny cukrowej podaję się południowy Pacyfik. Gatunek Saccharum spontaneum występuje od Afryki wschodniej i północnej, przez Bliski Wschód, aż do Indii, Chin, Tajwanu i Malezji oraz przez Pacyfik do Nowej Gwinei. Odmiana S. robustum występuje wzdłuż brzegów rzek w Nowej Gwinei i niektórych przyległych wyspach. S. officinarum najprawdopodobniej pochodzi z Nowej Gwinei. Trzcina cukrowa jest obecnie uprawiana głównie w regionach tropikalnych [1].

Uprawa trzciny cukrowej

Trzcina cukrowa zapewnia najwyższą liczbę kalorii na jednostkę powierzchni jakiejkolwiek rośliny. Na Barbadosie z jednego hektara uprawy produkuję się do 10 ton sacharozy. Kolejnym wyspą na której wydajność uprawy jest bardzo wysoka jest Trynidad gdzie produkuje 90-120 ton trzciny cukrowej na jeden hektar uprawy. Najwyższą ilość uzyskiwanej sacharozy z jednego hektarów uprawy trzciny cukrowej to 22 t i wynik ten uzyskuje się na Hawajach, jednak trzcina cukrowa jest gotowa do zbioru dopiero dwa lata od zasadzenia. Procentowa wydajność produkcji surowego cukru z trzciny cukrowej mieści się w przedziale od 11do 13%. W 1980 r. światowa produkcja cukru z trzciny cukrowej i buraków wynosiła około 86 milionów ton. Prawie 65% tego (około 55,5 miliona ton) pochodziło z trzciny cukrowej. W ciągu ostatnich 100 lat nastąpił znaczny wzrost plonów z uprawy trzciny cukrowej, głownie ze względu na wykorzystania nawozów, zwalczania chorób i szkodników, mechanizacji rolnictwa oraz hodowli odmian wydajniejszych [1].

Proces produkcji

Pierwotnie zastosowanie trzciny cukrowej ograniczało się do żucia. Skórkę usuwano, a tkanki wewnętrzne zasysano lub przeżuwano. Gatunek S. officinarum ze względu na wysoką zawartość cukru i soku najlepiej nadaje się do żucia. Produkcja cukru poprzez gotowanie soku z trzciny cukrowej została odkryta w Indiach, najprawdopodobniej w pierwszym tysiącleciu przed naszą erą. Obecnie trzcina cukrowa ma wiele zastosowań przemysłowych i jest jednym z najczęściej używanych i najtańszych produktów krajowych. W celu odzyskania soku w cukrowniach trzcina zostaje rozdrobniona i zmiażdżona za pomocą ciężkich walców. W wyniku tych zabiegów uzyskuję się sok zawierający 10-20% sacharozy. Sok jest ponownie podgrzewany w szeregu parowników z wytworzeniem kryształów i oddzielany od melasy w wirówkach. Poprzez proces rafinacji z uzyskanego surowego cukru trzcinowego wytwarzany jest cukier biały [1].

Rodzaje cukru trzcinowego

W wyniku przetwarzania trzciny cukrowej możemy wyróżnić wiele postaci cukru trzcinowego. Różnią się one przede wszystkim zawartością sacharozy, kolorem oraz teksturą. Produktem który zawiera najmniejszą ilość sacharozy (20%) jest syrop, pochodzący z trzciny cukrowej występujący w postaci niekrystalicznej cieczy o wysokiej lepkości. Inne postacie cukru trzcinowego to sypkie ziarniste cukry lub cukry o grudkowatej strukturze. W Indiach produkowany jest rodzaj cukru trzcinowego o nazwie Khandsari, charakteryzujący się bardzo wysoką zawartości sacharozy od 94 do 98%. Z trzciny cukrowej wytwarzane są również  białe i brązowe granulowane cukry, cukier Demerara oraz Muscovado inaczej nazywany cukrem Barbadosu [5].

Melasa

W trakcie produkcji uzyskuje się produkt uboczny nazywany melasą. Jest to syrop, z którego nie można już uzyskać krystalicznej sacharozy za pomocą wyżej omówionych technik. W 1980 roku wyprodukowano prawie 30,8 miliona ton melasy, przy czym produkcja w Brazylii wynosiła około 5,2 miliona ton. Około 1850 r. melasa  była używana jako nawóz do gleb pod uprawę trzciny cukrowej. W chwili obecnej  wykorzystanie melasy jako nawozu nie jest stosowane.

Obecnie w Stanach Zjednoczonych zużywa się co najmniej 600 000 ton melasy rocznie. Najważniejszą cechą melasy jest wysoka zawartość węglowodanów. Melasa wraz z sokiem z trzciny cukrowej i innymi produktami ubocznymi może być fermentowana w celu uzyskania destylatu alkoholowego, znanego pod nazwą „rum”. Alkohol etylowy (etanol) to kolejny produkt uzyskiwany z melasy, posiadający bardzo szerokie zastosowanie. Etanol wykorzystuję się między innymi do produkcji octu, kosmetyków i farmaceutyków, preparatów czyszczących i rozpuszczalników. Jeszcze innymi produktami wytwarzanymi z melasy są butanol (rozpuszczalnik), kwas mlekowy (rozpuszczalnik), kwas cytrynowy (głównie do żywności i napojów), glicerol, drożdże i wiele innych [1].

Produkcja cukru trzcinowego na świecie

Produkcja cukru trzcinowego na świecie ma tendencję wzrostową. Na przestrzeni lat 2008-2018 według danych zgromadzonych przez FAO zanotowano 13% wzrost produkcji na świecie. Największy wzrost produkcji nastąpił w roku 2011 ponieważ wzrósł o prawie 110 mln. ton w porównaniu do roku poprzedniego oraz w roku 2013 gdzie wzrost produkcji wynosił około 70 mln. ton.

Liderzy produkcji cukru trzcinowego

Do liderów w produkcji cukru trzcinowego należy zaliczyć Brazylię, która w roku 2016 posiadała 41% udziału w światowym rynku. Natomiast w kolejnych latach, jej udział w światowej produkcji nieznacznie zmniejszył się i w roku 2018 wynosił 39%. Wśród pozostałych liderów, jednak znacznie odstających od Brazylii należy wymienić Indie, które to w 2018 roku wyprodukowały 19,7% światowych zasobów cukru trzcinowego, czyli o połowę mniej niż Brazylia, oraz Chiny i Tajlandie, których udział w światowej produkcji kształtuję się na podobnym poziomie i w 2018 roku wynosił około 5,5%.

Wzrost produkcji cukru trzcinowego jest napędzany przez zwiększające się z roku na rok spożycie cukru w Azji i Afryce. Produkcja światowego cukru w roku 2016 w 86% pochodziła z trzciny cukrowej. Brazylia i Indie jako jedni z największych producentów trzciny cukrowej należą również do największych eksporterów. Do największych odbiorców trzciny cukrowej należą Indonezja, Bangladesz oraz  Stany Zjednoczone [3]. 75% spożycia cukru na świecie należy do krajów rozwijających się. Również w tych krajach obserwuję się wzrost spożycia oraz zapotrzebowania na cukier.

W krajach rozwiniętych ze względu na rozwój chorób dietozależnych a przede wszystkim otyłości i jej powikłań spożycie cukru jest coraz bardziej regulowane prawnie. Regulacje spożycia cukru przyczyniły się do zmiany prognoz dotyczących wzrostu produkcji i konsumpcji cukru na świecie. Jednak według ekspertów wzrost będzie nadal następował jednak na poziomie niższym niż dotychczas przewidywany.

Produkcja żywności pochłania 75% produkowanej trzciny cukrowej. Do głównych firm produkujących żywność zużywających cukier trzcinowy zaliczamy Coca-Colę, Associated british Foods, Nestle, Pepsico Inc, Unilever oraz Kellog. W 2017 r. Szacowane całkowite zużycie cukru trzcinowego przez firmę Coca-Cola wyniosło 5 000 000 ton. W przypadku Associated British Foods zużycie wynosiło 1 700 000 ton, Nestle 1 250 000 ton, Pepsico Inc 792 830 ton,  Unilever 399 701 ton oraz Kellogg 271 000 ton [3].

Import i eksport różnych rodzajów cukru w Polsce

Biorąc pod uwagę dane Głównego Urzędu Statystycznego na temat importu i eksportu cukru buraczanego oraz cukru trzcinowego  w latach 2004-2012 można zaobserwować znaczący wzrost importu cukru trzcinowego na przestrzeni analizowanego okresu czasu. Między 2007 a 2008 rokiem ilość zaimportowanego cukru trzcinowego wzrosła 31 krotnie. Kolejny wysoki wzrost nastąpił w roku 2011. Kiedy to ilość importowanego cukru trzcinowego wzrosła ponad dwukrotnie [4].

Cukry, cukier, cukry wolne i cukry dodane    

Często rozmawiając na temat cukru nie posiadamy świadomości, dotyczącej tego czym tak naprawdę jest cukier oraz o jakich dokładnie cukrach rozmawiamy. Mianowicie cukry są grupą związków chemicznych zawierających węglowodany proste czyli mono i disacharydy zawarte w żywności.

Cukier o którym najczęściej mówimy i myślimy jest to produkt dostępny na półkach sklepowych. Cukier jest to nazwa określająca inaczej sacharozę czyli jeden z węglowodanów prostych. W nomenklaturze wyróżniamy również termin cukry wolne inaczej są to cukry, których sami nie dodajemy do produktów czyli np. cukier do kawy ale są one zawarte w produktach które kupujemy lub konsumujemy na co dzień. Termin cukry wolne odnosi się również do cukrów zawartych w miodzie, syropach, sokach owocowych oraz koncentratach soków owocowych. Ostatni termin określający cukry odnosi się do mono i disacharydów dodanych do żywności, w czasie produkcji lub wytwarzania produktów. Termin cukry dodane odnosi się do sacharozy, glukozy, fruktozy oraz hydrolizatów skrobi takich jak : syrop glukozowy czy wysokofruktozowy [6]

Porównanie wartości odżywczych cukru białego, cukru trzcinowego oraz soku z trzciny cukrowej [7,8,9]:

Składniki odżywcze	Cukier biały	Cukier trzcinowy nierafinowany	Sok z trzciny cukrowej
Woda(g)	0,02	b/d	79.65
Energia (kcal)	385	375	74
Węglowodany(g)	99,8	100	20.17
Cukry(g)	99,8	100	20.17
Wapń(mg)	1	b/d	7
Żelazo(mg)	0,05	b/d	0,1
Magnez(mg)	0,3	b/d	3
Fosfor(mg)	0	b/d	3
Potas(mg)	2	b/d	11
Sód(mg)	1	b/d	43
Cynk(mg)	0,01	b/d	0,02
Miedż(mg)	0,007	b/d	0,021
Selen(µg)	b/d	b/d	0,8
Tiamina(mg)	b/d	b/d	0,003
Ryboflawina(mg)	b/d	b/d	0,002
Niacyna(mg)	b/d	b/d	0,005
Wit. B6(mg)	b/d	b/d	0,002
Cholina(mg)	b/d	b/d	3,5
b/d-brak danych

Rekomendacje dla spożycia cukrów

Według norm ustanowionych dla populacji polskiej, spożycie węglowodanów ogółem w żywności powinno kształtować się na poziomie od 45-65% całkowitej przemiany materii i nie powinno być niższe niż 130 g na dobę ze względu na zapotrzebowanie mózgu na glukozę. Według ustaleń Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2015 roku procent energii pochodzącej z cukrów prostych powinien być niższy niż 10%, natomiast procent energii z cukrów dodanych nie powinien być wyższy niż 5% [6].

Spożycie cukru na świecie

Zainteresowanie spożyciem cukru oraz jego wpływem na zdrowie publiczne wśród organizacji rządowych oraz pozarządowych nieustannie rośnie. Wiele organizacji zajmujących się zdrowiem publiczny wystosowuje zalecenia dotyczące spożycia powyższych składników żywności. 

W roku 2016 dokonano przeglądu [10] badań dotyczących spożycia cukru na świecie. Wyniki zostały skategoryzowane ze względu na grupy wiekowe. Autorzy przeglądu znaleźli związek między występowaniem próchnicy a częstotliwością spożycia cukru w żywności. Wykazano również, że wysokie spożycie napojów słodzonych cukrem może korelować ze zwiększenia masy ciała, jednak wyniki były niespójne w stosunku do stałych pokarmów.

Pomimo zaobserwowanych powiązań autorom badania nie udało się określić górnego limitu spożycia cukru. Autorzy powołując się na zalecenia WHO odnośnie spożycia cukrów wolnych i dodanych, określili że najniższe spożycie cukrów we wszystkich grupach wiekowych wszystkich krajów było na poziomie wyższym niż 13,5 %, co zgodnie z zaleceniami WHO przekracza dopuszczalny poziom o 35%.

Najwyższe spożycie cukru zanotowano wśród niemowląt między 4 a 6 miesiącem życia w Wielkiej Brytanii i wynosiło ono 38,4% całkowitej podaży energii. Najniższe spożycie cukrów dodanych zanotowano u 9 miesięcznych dzieci w Islandii i wynosiło ono 1,9% całkowitej podaży energii. Natomiast najwyższe spożycie wśród dziewcząt zaobserwowano w Norwegii i wynosiło ono 18,6% całkowitej podaży energii. Średnie spożycie cukrów dodanych, było najwyższe wśród młodzieży i mieściło się w przedziale od 12,4% do 18,6% całkowitej podaży energii. Natomiast najniższe średnie wartości, zaobserwowano wśród dzieci poniżej 4 roku życia i mieściły się w przedziale od 1,9–13,4% całkowitej podaży energii. W drugiej kolejności z najniższym spożyciem cukrów były osoby starsze u których udział cukrów dodanych w diecie wynosił od 6,3% do 11,2% całkowitej podaży energii. Spożycie cukru ogółem, jako procent energii było najwyższe u niemowląt, ze średnimi wartościami od 20,0% do 34,8%, z tendencją spadkową w ciągu życia do 14,5–20,5% u dorosłych . 

Spożycie cukru w Polsce

Według danych Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) [12] spożycie cukru w Polsce ma tendencję rosnącą. W latach 2010 -2017 można zaobserwować 11% wzrost spożycia cukru na jednego mieszkańca. W roku 2010 Jeden mieszkaniec Polski spożywał około 39,9 kg cukru rocznie. Natomiast w roku 2017 wartość ta wynosiła już 44,5 kg cukru na mieszkańca rocznie.  W wyżej wymienionym okresie, można zaobserwować zarówno spadek jak i wzrost spożycia cukru jednak ogólna tendencja jest zdecydowanie wzrostowa. Może się to wiązać ze spadkiem cen cukru, które w latach 2010-2017 wzrastały i zmniejszały się. Jednak w 2017 roku cena cukru była najniższa w analizowanym okresie czasu [11]. Analizując spożycie cukru na jednego mieszkańca w roku 2017 można zaobserwować, że średnie dzienne spożycie cukru na mieszkańca wynosi około 122 g na dobę. Przy takiej podaży cukru jego procentowa zawartość w całkowitej podaży energii będzie wynosić około 24,4 % przy założeniu że dana osoba spożywa 2000 kcal dziennie. Nawet przy zwiększonym zapotrzebowaniu wynoszącym 3000kcal dziennie procentowa zawartość cukru będzie wynosiła 16,2 % całkowitej podaży energii. W obu przypadkach spożycie cukru ogółem jest wyższe aniżeli rekomendowane spożycie przez WHO [6].

Należy podkreślić że pomimo spadku konsumpcji cukru nieprzetworzonego czyli tego który spożywamy dodając go świadomie do produktów nastąpił wzrost spożycia cukru zawartego w produktach. W latach 2010-2015 wzrosła o 4,4 % sprzedaż napojów gazowanych innych niż woda. Według GUS wzrost ten będzie postępował. Szczególny wzrost obserwuję się w spożyciu napojów energetycznych zawierających cukier których sprzedaż w latach 2010-2015 wzrosła o 21,6% [12].

Trzcina cukrowa dla zdrowia

Trzcina cukrowa inaczej Saccharum officinarum wykorzystywana jest w tradycyjnych systemach medycyny ayurveda i unani praktykowanych w Indiach. Słowo officinarum oznacza z łaciny używane w medycynie. Dla osób praktykujących powyższe metody, trzcina cukrowa jest używana jako substancja moczopędna, chłodząca, afrodyzjak, niwelująca objawy zmęczenia, zmniejszająca odczucie pragnienia, łagodząca problemy jelitowe, niedokrwistość, różyczka, stany zapalne, wrzody i wiele innych.

Sok z trzciny cukrowej (Ganna) jest polecany pacjentom z problemami związanymi z wątrobą czy kamieniami nerkowymi [13].

Założenia tych tradycyjnych indyjskich systemów medycznych zostały poparte badaniami farmakologicznymi, które wykazały, że trzcina cukrowa ma różne właściwości bioaktywne, takie jak przeciwzapalne, przeciwbólowe, przeciwhiperglikemiczne, moczopędne i hepatoprotekcyjne [14].

W instytutach badawczych na całym świecie trwają badania dotyczące terapeutycznych właściwości trzciny cukrowej. Prof. David Leach i Michael O’Shea z Australii, szukają zastosowania bioaktywnych flawonoidów zawartych w produktach ubocznych produkcji cukru trzcinowego do produkcji nutraceutyków oraz farmaceutyków. W Teksasie trwają badania nad wytworzeniem rekombinowanych białek jak insulina z trzciny cukrowej, które dotychczasowo były produkowane z białek zwierzęcych [13].

Jako związki aktywne wyodrębnione w soku trzcinowym należy wymienić apigeninę, trycynę i glikozydy luteoliny, takie jak orientina, witeksyna i swerozyd, oraz polikozanole i sterydy znalezione w różnych częściach rośliny. Należy oczywiście zaznaczyć że cukier otrzymuję się w wyniku rafinacji soku trzcinowego i pozbawiony jest substancji bioaktywnych. Jednak nierafinowane produkty pochodzące z przetwórstwa trzciny cukrowej powinny zawierać pewne ilości związków fenolowych [13].

Sok trzcinowy będący substratem do wytworzenia powyższych produktów zawiera:      70–75% wody, 13–15% sacharozy i 10–15% błonnika. W składzie soku trzcinowego oraz jego nierafinowanych produktów znajdziemy związki fenolowe, takie jak kwasy fenolowe, flawonoidy i różne glikozydy [14]. Jednak jak podkreślają autorzy pomimo identyfikacji licznych związków fitochemicznych w soku trzcinowym i jego nierafinowanych produktach niezbędne jest przeprowadzenie dalszych badań w celu określenia ich dokładnej aktywności farmakologicznej.

Wpływ spożycia cukru na zdrowie człowieka

Pomimo zaobserwowania wielu związków aktywnych w nierafinowanych produktach pochodzących z trzciny cukrowej oraz niskiej zawartości sacharozy w soku trzcinowym, należy mieć na uwadze ze trzcina cukrowa jest w największym stopniu używana do produkcji cukru. Jako produkt wysokoprzetworzony pozbawiony aktywnych związków, może oddziaływać inaczej niż jego niskoprzetworzone odpowiedniki na organizm człowieka.

W wyniku wielu badan dotyczących genezy otyłości jako jedną z przyczyn podaje się zwiększone spożycie cukru. Stwierdzenie to dotyczy zarówno sacharozy, jak również mono i disacharydów dodanych do żywności w postaci dekstrozy, syropu glukozowo-fruktozowego, czy syropu kukurydzianego. Do negatywnych skutków nadmiernego spożycia cukrów zalicza się zwiększone występowanie cukrzycy typu 2, niealkoholowego stłuszczenia wątroby, próchnicy zębów, dny moczanowej, chorób układu sercowo-naczyniowego oraz nowotworów [15].

Występowanie cukrzycy oraz otyłości jest jednym z powodów rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, głównej przyczyny zgonów w krajach rozwijających się i rozwiniętych. W niektórych badaniach wykazano, że nadmiar kalorii pochodzący ze słodzonych napojów w dużej mierze przyczynia się do przyrostu masy ciała i występowania otyłości [22].

Należy jednak podkreślić że istnieją analizy, w których wykazano bliski zeru związek pomiędzy nadmierną masą ciała a spożyciem słodzonych napojów [22].

Ocena wpływu nadmiernego spożycia cukru na występowanie chorób dietozależnych, jest utrudniona ze względu na wiele czynników wpływających na wyniki. Do takich czynników można zaliczyć: zróżnicowany skład produktów słodzonych, styl życia i sposób żywienia badanych, a także wpływ producentów, którzy sponsorują badania.

W badaniu dotyczącym oceny sposobu żywienia wśród osób starszych zaobserwowano zwiększone o 37% względne ryzyko zgonu u osób odżywiających się w sposób niezdrowy. Osoby o zwiększonym ryzyku zgonu spożywały słodycze i desery natomiast osoby w grupie zaklasyfikowanej jako odżywiające się zdrowo spożywały produkty mleczne niskotłuszczowe, owoce, warzywa, drób, ryby oraz produkty zbożowe. Jako wnioski z  badania, autorzy podali zwiększone spożycie cukru jako czynnik wpływający na zwiększone ryzyko zgonu. Co ciekawe osoby należące do grupy podwyższonego ryzyka spożywały więcej kalorii pochodzących z tłuszczu aniżeli osoby odżywiające się w sposób zdrowy. 

Wpływ spożycia cukru na występowanie otyłości

W 2008 roku w Nowej Zelandii przeprowadzono badanie dotyczące związku między spożyciem cukru a występowaniem otyłości [18].

W badaniu wzięło udział : 4379 dorosłych (powyżej 15roku życia) oraz 3049 dzieci (między 5–14 rokiem życia). Autorzy analizowali spożycie energii, tłuszczu, cukrów, procent energii pochodzącej z cukru oraz ich współzależność z wskaźnikiem BMI. Jak się okazało, badacze nie zaobserwowali związku pomiędzy spożyciem sacharozy ani procentem energii pochodzącej z cukru a zwiększonym BMI. Należy podkreślić, że odnotowano za to niższy procent spożycia energii pochodzącej z cukru w stosunku do energii pochodzącej z tłuszczu, wśród osób z nadwagą i otyłością. Ponadto spożycie cukru w napojach nie korelowało z wysokim BMI [18].

Podobnych obserwacji dokonali Lin i wsp. w badaniu dotyczącym związku pomiędzy spożyciem cukru a występowaniem nadwagi i otyłości wśród uczniów w wieku szkolnym. Uczestnikami było 410 uczniów. Badacze sprawdzali spożycie cukrów przez uczniów oraz wskaźnik BMI. W wynikach zaobserwowano zwiększone spożycie cukrów przekraczające rekomendowane spożycie przez WHO (10%). Jednak spożycie to było zwiększone jedynie o 0,32%. Odsetek uczniów których zaklasyfikowano do otyłych wynosił 28,3%. Do pomiaru zawartości cukru w diecie nie uwzględniono cukrów zawartych w tradycyjnym pożywieniu. Uwzględniono jedynie cukry proste pochodzące z przekąsek, napojów słodzonych oraz deserów. Jako wnioski podano brak związku pomiędzy wysokim spożyciem cukru a występowaniem otyłości [17].

W 2019 roku powstałą praca dotycząca wpływu spożycia cukru na występowanie otyłości. Otyłość została zaklasyfikowana jako choroba o wieloczynnikowym podłożu. Złożoność powyższego problemu, wykracza poza kwestię zwiększającego się spożycia energii oraz zmniejszającego się poziomu aktywności fizycznej. Natomiast cukry występujące naturalnie w żywności nie powinny być rozpatrywane jako negatywne. Jak donoszą autorzy, spożycie cukrów na przestrzeni ostatnich lat zmniejsza się, jednak jest nadal zbyt wysokie. W niniejszym opracowaniu podkreślono również, kwestię braku zależności pomiędzy spożyciem cukru powyżej ilości rekomendowanych przez Amercian Heart Associacion a występowaniem otyłości. Nadmiar kalorii pochodzących z któregokolwiek z makroskładników będzie przyczyniał się do zwiększenia masy ciała. Podstawą jest bilans energetyczny, który trudniej utrzymać na zerowym poziomie w momencie spożywania dużych ilości cukrów dodanych. Dlatego tez należy uznać, że wysokie spożycie cukru może przyczyniać się do zwiększenia masy ciała ze względu na nadmierną konsumpcję żywności. Jednak nie można stwierdzić, że jest to czynnik determinujący powstawanie otyłości

Jako ciekawostkę należy również przytoczyć badania o nazwie Biobank, przeprowadzone wśród społeczeństwa w Wielkiej Brytanii, którego to wyniki pokazują,  że o ile występuje związek pomiędzy otyłością a spożyciem cukru, to występuje znacznie silniejsza relacja pomiędzy spożyciem białka i tłuszczu, a występowaniem powyższej choroby [19].

Czy nadmierne spożycie cukru wpływa na rozwój cukrzycy typu 2?

Wiele badań dotyczących spożycia cukru oraz występowania cech zespołu metabolicznego świadczy o występującej zależności pomiędzy tymi zjawiskami. W analizach dotyczących związku pomiędzy występowaniem cukrzycy typu 2 a spożyciem napojów słodzonych, wykazano że wśród osób spożywających napoje słodzone 1-2 razy dziennie występuje dużo wyższe ryzyko wystąpienie cukrzycy. Ryzyko wystąpienia powyższej jednostki chorobowej u osób spożywających napoje słodzone było o 26% większe w stosunku do osób spożywających te napoje raz w miesiącu [22].

Jednak należy mieć na uwadze, że częste spożycie napojów słodzonych wiąże się ze zwiększoną ilością energii w diecie. Natomiast osoby otyłe spożywające powyższe napoje oprócz zwiększonego spożycia cukrów, spożywają większe niż zalecane ilości pozostałych produktów. Otyłość natomiast prowadzi do powstawania cukrzycy typu 2. Nadmierne spożycie cukru jedynie towarzyszy występowaniu cukrzycy a nie powinno być zaliczane jako produkt wywołujący powyższą jednostkę chorobową [19].

W 2020 roku opublikowano ciekawą pracę dyplomową, dotyczącą związku pomiędzy poziomem spożycia cukrów dodanych, insulinoopornością, poziomem glikemii oraz funkcjonowaniem komórek beta wysp trzustkowych u dorosłych osób z otyłością. Po analizie raportów żywieniowych uczestników badania znajdujących się w stanie przed cukrzycowym, okazało się że spożywali oni 9.4 ± 5.0%  energii pochodzącej z cukrów dodanych, czyli około dwukrotność górnej granicy wyznaczonej przez WHO. Pomimo wysokiego spożycia cukrów dodanych autorzy nie zaobserwowali związku pomiędzy procentem kalorii pochodzących z cukrów dodanych a wskaźnikami oporności na insulinę [20].

Wśród badanych spożywających cukier w dużych i małych ilościach nie wystąpiły znaczące różnice pomiędzy powyższymi wskaźnikami. Jak już wspomniano w badaniu sprawdzono również związek pomiędzy spożyciem cukrów dodanych a poziomem glikemii. Autorzy nie stwierdzili aby występował związek pomiędzy spożyciem cukru a poziomem glikemii na czczo, poziomem glikemii po 2 godzinach od spożycia glukozy oraz poziomem hemoglobiny glikowanej pomiędzy osobami o wysokim i niskim spożyciu cukrów dodanych. (HbA1c) [20].

W przypadku związku pomiędzy spożyciem cukrów dodanych  a dynamiką wydzielania insuliny przez komórki beta trzustki również nie zaobserwowano różnic pomiędzy osobami z wysokim i niskim poziomem spożycia cukrów dodanych. Należy jednak podkreślić, że ograniczeniem badania była niska ilość uczestników (48) oraz to, że jak sami autorzy stwierdzają nie wzięli oni pod uwagę zaniżania ilości spożywanych produktów zawierających cukier zwłaszcza napojów słodzonych. Jako kolejny słaby punkt należy zaliczyć kwestie analityczne, których poprawa prawdopodobnie wpłynęłaby na otrzymane wyniki. Jak podkreślają sami autorzy wymagane są dalsze badania, w celu określenia wpływu spożycia cukrów na gospodarkę węglowodanową [20].

Wpływ spożycia cukru na występowanie chorób sercowo-naczyniowych

Pomiędzy otyłością oraz jej powikłaniami jak nadciśnienie, dyslipidemie, cukrzyca typu 2 i zespół metaboliczny występuje ścisłe powiązanie. W wielu opracowaniach dowiedziono że występowanie otyłości wiąże się z chorobami sercowo-naczyniowymi. Niektóre badania pokazują również że zwiększone spożycie cukru przyczynia się do niekorzystnych zmian w parametrach lipidowych co może prowadzić do rozwoju chorób sercowo naczyniowych.

W dwóch badaniach przeprowadzonych przez National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) oceniano zależność pomiędzy procentową zawartością energii pochodzącej z cukru w diecie a czynnikami ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. Zaobserwowano w nich związek pomiędzy niskim stężeniem frakcji HDL cholesterolu, podwyższonym stężeniem LDL oraz triacylogliceroli. Wykazano również niekorzystny wpływ spożycia cukru na poziom glukozy na czczo, wskaźnik HOMA-IR którego zbyt wysoki poziom świadczy o insulinooporności oraz BMI [22].

We wcześniej przytoczonym badaniu dotyczącym korelacji pomiędzy spożyciem napojów słodzonych a cukrzycą zaobserwowano, również podwyższony poziomi trójglicerydów wśród 25% uczestników oraz podwyższony poziom ciśnienia tętniczego.

W badaniu obejmującym 520 kobiet w wieku 34-59 lat zaobserwowano że u kobiet spożywających napoje słodzone więcej niż 2 razy dziennie, występuje o 36% wyższe ryzyko choroby niedokrwiennej serca niż u kobiet spożywających powyższe napoje rzadziej niż raz w miesiącu [22].

Jednak w grudniu 2019 roku powstała metaanaliza dotycząca związku pomiędzy poziomem spożycia cukrów dodanych a zapadalnością na choroby sercowo-naczyniowe. Khan i wsp. w opublikowanej pracy prezentują dane świadczące o braku związku pomiędzy spożyciem cukru ogółem, fruktozy oraz spożyciem cukrów dodanych na wzrost ryzyka zachorowania na choroby sercowo naczyniowe. Ponadto ustalony przez autorów bezpieczny poziom spożycia cukrów ogółem, fruktozy i cukrów dodanych w przypadku zwiększonego ryzyka  śmiertelności z powodu CVD jest wyższy niż zalecany przez WHO czy AHA [21].

Wysunięto wnioski mówiące o potencjalnym szkodliwym wpływie wysokiego spożycia cukru na osoby nieaktywnych fizycznie, otyłe oraz u których występują składowe zespołu metabolicznego. Natomiast w przypadku osób aktywnych fizycznie i o prawidłowej masie ciała negatywny wpływ mógłby być znikomy. Autorzy podkreślili również rolę zwiększenia masy ciała oraz współczynnika BMI w występowaniu cukrzycy typu 2 która jest czynnikiem sprzyjającym występowaniu chorób sercowo naczyniowych.

Konsekwencje związane z nadmiernym spożyciem cukru

Związek pomiędzy nadmiernym spożyciem cukru a występowaniem wielu chorób jest niejasny. Dotychczasowe badania opierają się na skutkach dotyczących nadmiernej konsumpcji kalorii pochodzących z cukrów dodanych oraz konsekwencji tego zjawiska. Skutkiem spożycia nadmiernej ilości pożywienia jest zwiększenie się masy ciała często prowadzące do nadwagi i otyłości a co za tym idzie zwiększenia się wskaźnika BMI. W większości badań występuje korelacja pomiędzy zwiększonym spożyciem cukru ogółem i cukrów dodanych a wzrostem wskaźnika BMI co świadczy o nadmiernej podaży energii. Dlatego tez ciężko przypisać bezpośredni wpływ spożycia cukru  na występowanie takich chorób jak cukrzyca, nadwaga i otyłość oraz choroby sercowo-naczyniowe. Występowanie związku pomiędzy zmniejszeniem się podaży cukru a zmniejszeniem ryzyka występowania powyższych chorób należy wiązać głownie z podażą energii.

Wpływ cukru trzcinowego na zdrowie

Cukier trzcinowy jako produkt nierafinowany zawiera więcej związków bioaktywnych niż cukier rafinowany [13].

🔎 Nieprzetworzone produkty trzcinowe mogą wykazywać pewne działanie ochronne na procesy zapalne [23], regulując niektóre ścieżki zapalne i wpływając korzystnie na wydzielanie cytokin. Wnioski te płyną z badań in vitro i na modelach zwierzęcych. To jednak wciąż niewiele, by uznać produkt ten za prozdrowotny.

Należy jednak wziąć pod uwagę, że nadmierna podaż cukru, a dokładniej mówiąc energii, przekraczająca dzienne zapotrzebowanie kaloryczne będzie się przyczyniać do zwiększenia masy ciała. Spożycie napojów słodzonych cukrem trzcinowym będzie nadal dostarczało w prosty sposób kalorii. W wielu przypadkach spożycie słodyczy a co za tym idzie cukrów dodanych do żywności wiąże się ze spożyciem dużych ilości nasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w tego typu produktach [16].

Sok trzcinowy zawiera niższą zawartość sacharozy oraz wiele minerałów i związków bioaktywnych dlatego jest wykorzystywany w medycynie ajurwedyjskiej i wykazuje właściwości lecznicze. Należy również zwrócić uwagę na to, że w większości przypadków związki bioaktywne zawarte w soku trzcinowym wymagają dalszych badań w celu określenia ich oddziaływania na organizm człowieka. Cukier trzcinowy w postaci produktów przetworzonych zawiera dużo wyższą zawartość cukrów prostych. Ponadto głównym celem w jakim wykorzystuje się trzcinę cukrową a po przetworzeniu sok trzcinowy jest wytwarzanie białego cukru pozbawionego substancji potencjalnie korzystnych.  

Podsumowanie

W związku z wszystkimi zamieszczonymi informacjami nie można uznać cukru trzcinowego jako niezdrowego. Jednak należy mieć na uwadze że jest to jeden z produktów dzięki któremu w łatwy sposób możemy przekroczyć nasze dzienne zapotrzebowanie kaloryczne. Nierafinowany cukier trzcinowy pozbawiony jest większości składników soku trzcinowego. Spożywanie go w ilościach które pozwolą na utrzymanie masy ciała nie przyczyni się do spożycia większych ilości potencjalnie korzystnych składników odżywczych. Dlatego też może on służyć jako zamiennik cukru białego jednak ilości w jakich go spożywamy powinny być ograniczone. Powodem jednak nie jest sam negatywny skutek spożycia cukru na organizm człowieka lecz nadmierna konsumpcja energii.

Bibliografia

1. Sharpe, P. „Sugar Cane: Past and Present,” Ethnobotanical Leaflets: (1998).  Vol. 1998 : Iss. 3 , Article 6. 
2. http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC 
3. Voora V.,  Bermúdez S.,  Larrea C.,. Global Market Report: Sugar. (2020). IISD
4.  Artyszak, A., Wpływ reformy rynku cukru w Unii Europejskiej na wyniki handlu cukrem w Polsce. Problems of World Agriculture. (2013) 13, 28, 7-15.
5. Sugar Production from Sugar Cane https://www.ctc-n.org/sites/www.ctc-n.org/files/resources/4f7cd73d-af10-4c0f-a3fe-64851661b3dc.pdf
6. Jarosz. M., i wsp., Normy żywienia dla populacji Polski. (2017).Instytut żywności i Żywienia.
7. https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/589490/nutrients 
8. https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/746784/nutrients
9. https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/789582/nutrients
10. Newens K.J., Walton J. A review of sugar consumption from nationally representative dietary surveys across the world. (2016) J Hum Nutr Diet. 29, 225–240 
11. Cukier w Polsce https://stat.gov.pl/download/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5866/82/1/1/cukier_w_polsce.xls
12. Cukier, otyłość – konsekwencje. Przegląd literatury, szacunki dla Polski. Departament Analiz i Strategii NARODOWY FUNDUSZ ZDROWIA https://www.nfz.gov.pl/download/gfx/nfz/pl/defaultstronaopisowa/349/43/1/raport_-_cukier.pdf
13. Karthikeyan, J and S. Sankar Samipillai. Sugarcane in therapeutics. Journal of Herbal Medicine and Toxicology (2010)  4 (1) 9-14 
14. Amandeep Singh, Uma Ranjan Lal, Hayat Muhammad Mukhtar, Prabh Simran Singh, Gagan Shah, and Ravi Kumar Dhawan, Phytochemical profile of sugarcane and its potential health aspects, Pharmacognosy Review. (2015) Jan-Jun; 9(17): 45–54. 
15. mgr Patrycja Kapczuk, mgr Natalia Komorniak, mgr Karolina Rogulska, student Mateusz Bosiacki, prof.  dr  hab.  n.  med.  Dariusz Chlubek, Żywność wysokoprzetworzona i jej wpływ na zdrowie dzieci i osób dorosłych, Postępy Biochemii (2020), 66 (1),23-29
16. Faruque, S., Tong, J., Lacmanovic, V., Agbonghae, C., Minaya, D. M., i Czaja, K.. The Dose Makes the Poison: Sugar and Obesity in the United States – a Review. Polish journal of food and nutrition sciences, (2019) 69(3), 219–233. 
17. Lin, P. Y., Lin, F. Y., Chen, T. C., Chen, W. L., Doong, J. Y., Shikanai, S., Sarukura, N., & Yamamoto, S.. Relationship between Sugar Intake and Obesity among School-Age Children in Kaohsiung, Taiwan. Journal of nutritional science and vitaminology, (2016) 62(5), 310–316.
18. Parnell, Winsome & Wilson, Noela & Alexander, Donnell & Wohlers, Mark & Williden, Micalla & Mann, Joel & Gray, Andrew.. Exploring the relationship between sugars and obesity. Public health nutrition. (2008), 11. 860-6. 
19. Michael E. J. Lean, Lisa Te Morenga, Sugar and Type 2 diabetes, British Medical Bulletin, (2016), Volume 120, Issue 1, 1 December, 43–53,
20. Sharpe, Kassidy: Associations Among Added Sugar Consumption, Glycemia, and Insulin Resistance in Obese Adolescents. Purdue University Graduate School. Thesis. (2020)
21. Carbone, SalvatoreLavie, Carl J. et al. The Effects of Dietary Sugars on Cardiovascular Disease and Cardiovascular Disease–Related Mortality: Finding the Sweet Spot Mayo Clinic Proceedings, Volume 94, Issue 12, 2375 – 2377
22. L. Kłosiewicz-Latoszek , B., Cybulska Cukier a ryzyko otyłości, cukrzycy i chorób sercowo-naczyniowych. Probl Hig Epidemiol (2011), 92(2): 181-186
23. Ebadi S, Azlan A. The Effect of Unrefined Sugar on Inflammation: A Systematic Review of Intervention Studies. Int J Prev Med. 2023 Oct 30;14:121. doi: 10.4103/ijpvm.ijpvm_318_22. PMID: 38264558; PMCID: PMC10803675.

• Data pierwotnej publikacji artykułu: 15.07.2020
• Data ostatniej aktualizacji o wyniki badań: 28.01.2024