Не так давно мы рассказывали о вышедшей книге Сергея Штермана «Продукты спортивного питания» и публиковали статью «Кофеин: подъем жизненной энергии»
Приобрести настольную книгу каждого, кто хочет разбираться в спортивном питании можно в книжных магазинах и в интернет shop’ах:
А сегодня с любезного разрешения Сергея мы публикуем статью «Изомальтулоза – инновационный сахар для спортсменов»
Данная статья предоставлена автором Сергеем Штерманом исключительно для проекта Bodybuilding Illustrated и не подлежит тиражированию в печатных изданиях. По всем вопросам публикаций Сергея обращайтесь к автору.
Изомальтулоза – инновационный сахар для спортсменов
С.В. Штерман, д.т.н.
Непрерывное развитие науки о питании и пищевых технологиях создает возможность разработки новых компонентов, использование которых имеет своей целью улучшение здоровья человека. На их основе появляется также возможность разработки новых высокоэффективных продуктов спортивного питания, которые позволят обеспечить дальнейший рост уровня спортивных достижений.
Углеводы являются одним из основных источников для генерации биоэнергии в организме. Спортсмены, занятые силовыми видами спорта, и, в особенности, такие их представители, как бодибилдеры и тяжелоатлеты, осознают насколько важным является их постоянное поступление в организм для достижения высоких результатов на тренировках и соревнованиях.
Одно из ведущих мест в рационе питания среднестатистического человека среди углеводов в настоящее время занимает сахароза, которую многие люди воспринимают просто, как сахар. Попав в организм человека, она расщепляется в пищеварительном тракте на глюкозу и фруктозу, и в виде этих компонентов всасывается затем в кровь, давая начало процессу генерации столь постоянно необходимой организму биоэнергии.
Справедливости ради, нужно признать, что такой лидирующей роли сахарозе удалось добиться в результате неоспоримой победы по результатам своеобразного экспертного опроса, в котором принимали участие миллиарды людей на всех континентах Земли в течение нескольких поколений.
Сахарозе, выступавшей в этом состязании первоначально под названием «тростниковый сахар», удалось уверенно превзойти по своим вкусовым, физико-химическим и физиологическим характеристикам таких соперников, как глюкозу или «виноградный сахар»; фруктозу или «фруктовый сахар»; лактозу или «молочный сахар»; сорбит, который мог бы получить название «рябинового сахара», вследствие того, что он присутствует в заметных количествах в ягодах этого дерева; мальтозу или «солодовый сахар» и целый ряд других конкурентов.
В результате описание свойств многих таких углеводов оказалось оттесненным на страницы химических энциклопедий и соответствующих разделов учебников по органической химии.
Несомненными достоинствами сахарозы, как продукта питания, являются ее приятный, полный, гармоничный вкус, высокая степень сладости при отсутствии каких-либо посторонних оттенков и послевкусия, относительно низкая гигроскопичность, сыпучесть и ряд других высоких технологических показателей. Следует указать также на высокую энергетическую ценность сахарозы, как продукта питания,
Многие элементы вкуса сахарозы часто принимаются за 100%, т. е. рассматриваются в качестве своеобразного эталона при проведении оценки вкусовых характеристик других видов подсластителей.
Все это вместе взятое привело к тому, что сахароза в настоящее время практически единодушно признается в качестве самого массового пищевого продукта среди углеводов.
Вместе с тем, с течением времени оказался выявленным и ряд принципиальных недостатков, присущих сахарозе, как продукту питания.
Как это часто бывает в жизни, они оказались продолжением ее достоинств – высокая энергетическая ценность потребления сахарозы сопряжена с риском возникновения эффекта переедания; относительно легкая усвояемость – к резкому выбросу инсулина в кровь, что сопряжено с быстрым увеличением размеров жировых клеток.
Быстрая усвояемость сахарозы в организме может приводить также к протеканию процесса ее разложения на глюкозу и фруктозу уже в ротовой полости. Одним из продуктов дальнейшего окисления глюкозы под действием ферментных систем микроорганизмов является молочная кислота, которая способна оказывать негативное воздействие на зубную эмаль и вызывать развитие кариеса.
Следствием всех этих негативных факторов явилось возникновение очевидного интереса к природным подслащивающим соединениям, лишенных указанных недостатков сахарозы.
В качестве одного из наиболее перспективных среди них в настоящее время рассматривается изомальтулоза, которая также с полным основанием может претендовать и на близкое родство с самым массовым пищевым продуктом, т.е. сахарозой.
По своему химическому составу изомальтулоза состоит из тех же основных структурных фрагментов, что и сахароза, т.е. глюкозы и фруктозы. Однако, в молекуле изомальтулозы они соединены между собой химическими связями несколько иным образом, нежели в молекуле сахарозы. В результате этого изомальтулоза в качестве продукта питания приобретает новые физиологические свойства.
Изомальтулоза является природным соединением и встречается в составе таких объектов, как пчелиный мед (до 0,7 – 1%), сахарный тростник и др. Организация промышленного производства изомальтулозы путем выделения ее из природных источников является, однако, экономически нецелесообразной.
В промышленных масштабах изомальтулозу в современных условиях поэтому производят биотехнологическими методами, с использованием в качестве сырья сахарозы, осуществляя преобразование ее молекулы с помощью природных катализаторов – ферментов.
Изомальтулозу на рынке производители реализуют также и под ее торговым названием – «палатиноза».
Внешне изомальтулоза представляет собой белый порошок, похожий на обычный сахар-песок. Кристаллы изомальтулозы легко измельчаются, что является ценным свойством в целом ряде технологических процессов производства пищевых продуктов. Энергетическая ценность изомальтулозы аналогична сахарозе и составляет 4 ккал/г.
Существенным элементом, отличающим процесс усвоения изомальтулозы в организме человека по сравнению с сахарозой, является то, что гидролиз изомальтулозы протекает со значительно меньшей скоростью, чем для сахарозы. По данным ряда исследований, скорость этого процесса для изомальтулозы в 4-5 раз меньше, чем для сахарозы. Это имеет своим результатом целый ряд важных физиологических последствий.
Усвояемость углеводов в организме и скорость их появления в составе крови принято характеризовать значением их гликемического индекса (ГИ). Этот показатель, впервые предложенный канадским профессором Д. Дженкинсом в 1981 году, отражает, с какой скоростью тот или иной углеводсодержащий продукт расщепляется в организме, преобразуется в глюкозу – главный источник энергии и в таком виде обнаруживается в кровотоке.
Согласно определению, чем быстрее расщепляются углеводы в составе продукта, тем выше его ГИ, при этом ГИ чистой глюкозы принимается за 100.
При потреблении продуктов с высоким ГИ уровень глюкозы в крови быстро повышается, при этом поджелудочная железа начинает интенсивно вырабатывать гормон инсулин, который выполняет в организме две важные функции.
Во-первых, инсулин снижает уровень сахара (глюкозы) в крови, распределяя его по различным органам и тканям тела для краткосрочного использования, и, во-вторых, может способствовать превращению излишков глюкозы в жир – генетически запрограммированный основной энергетический резерв организма.
Потребление продуктов с высоким ГИ вызывает сильную и резкую нагрузку на поджелудочную железу, что может привести к ее истощению и, в конечном итоге, к развитию ожирения и тяжелого заболевания – диабета.
Особенно нежелательным является большое одномоментное потребление продуктов с высоким ГИ. По своему эффекту его воздействие на организм в таких случаях часто сравнивают с гидравлическим ударом, который возникает, например, при внезапном резком повышении давления в водопроводных сетях. Известно, что гидравлический удар может стать причиной их полного разрушения.
Характерным явлением после потребления продуктов с высоким ГИ является также то, что после их приема утоленное чувство голода начинает возникать вновь очень скоро, быстро возвращаясь к исходному состоянию, а затем с течением времени только усиливаться. Часто это приводит к эффекту переедания со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.
В последнее время является общепризнанным, что с позиций нормальной физиологии человека, значительное повышение уровня глюкозы в крови, а также сохранение такого высокого уровня в течение длительного периода времени отрицательно отражается на здоровье человека. Это связано с тем, что человек может приобрести избыточный вес, а также у него могут возникнуть проблемы с выработкой и регулированием уровня инсулина в крови.
Продукты же с низким значением гликемического индекса (менее 55) дают более длительное состояние насыщения, поскольку достаточный для обеспечения ощущения сытости уровень глюкозы в крови поддерживается в данном случае устойчивее. Поэтому продукты с низким ГИ уменьшают аппетит и снижают возможность переедания.
С этих позиций, изомальтулозу можно рассматривать как ценный источник, постепенно поступающей в организм низкогликемической энергии, так как ее гликемический индекс равен 32 по сравнению с 62 для сахарозы.
Благодаря низкому значению ГИ в случае изомальтулозы энергетический компонент в форме глюкозы появляется в крови медленнее и расходуется в течение более длительного времени. Это находит свое отражение в более пологой, но и более протяженной зависимости её концентрации в крови от времени по сравнению с сахарозой. Такое свойство изомальтулозы помогает потребителям в их усилиях избежать переедания и слишком частого приема пищи.
Кроме того, при потреблении изомальтулозы уровень сахара в крови не падает ниже его исходного уровня, как это может происходить в случае быстро усваиваемых углеводов типа глюкозы или обычного сахара. Это не приводит к возникновению неприятных физических и умственных последствий, связанных с недостатком сахара в крови.
В случае потребления изомальтулозы устойчивый поток биоэнергии обеспечивается в течение всего дня, что необходимо в современной жизни, отличающейся высокими требованиями к физической и ментальной активности человека.
При этом устраняется возможность резких подъемов и спадов содержания глюкозы в крови. Данное обстоятельство является особенно важным для спортсменов, испытывающих продолжительные и интенсивные физические нагрузки во время тренировок и соревнований.
Отсутствие резких всплесков поступления глюкозы в кровь при приеме изомальтулозы по сравнению с обычным сахаром приводит к тому, что в этом случае отсутствуют условия для создания жировых накоплений, как это может происходить с обычным сахаром.
Более того, в случае его замены на изомальтулозу для генерации биоэнергии в большей степени начинают использоваться запасы жира в организме в виде жировых отложений. Это является особенно важным при решении задач, связанных с ограничением и снижением массы тела.
Биоэнергия организму необходима для реализации не только высокой физической, но умственной активности. Мозг использует в качестве источника биоэнергии практически только глюкозу, в связи с чем изомальтулоза может быть полезной, в частности, для студентов в период длительных и высоких умственных нагрузок, например, во время экзаменационных сессий.
Стабильное поступление глюкозы в кровь, кроме того, уменьшает аппетит, в связи с чем, изомальтулоза может быть полезным компонентом питания во время диеты, направленной на уменьшение массы тела.
В результате проведенных исследований было установлено, что спустя два часа после потребления пищи, в составе которой сахар был заменен на изомальтулозу, содержание гормона грелина, рассматриваемого многими в качестве гормона голода, снижалась не менее, чем в 2 раза. Это означает, что изомальтулоза создает длительное ощущение сытости и насыщения, что является особенно актуальным при сушке в профессиональном бодибилдинге и фитнесе.
Можно обратить внимание на еще один важный для бодибилдеров и спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта, аспект использования изомальтулозы в качестве спортивного питания. Исследования, проведенные в Японии, показали, что прием изомальтулозы способствует удержанию кальция в составе костных тканей в условиях его дефицита в организме, что заметно повышает их прочность.
Дефицит кальция у бодибилдеров может возникать в связи с тем, что некоторые из спортсменов отказываются от потребления молочных продуктов, являющихся одним из основных источников кальция среди пищевых продуктов. Повышение эффективности его использования в организме спортсменов представляет собой важную физиологическую задачу, которая стоит перед спортивным питанием.
Несомненным достоинством изомальтулозы по сравнению, например с сахарозой, является то, что ее не способны разрушать бактерии, находящиеся в ротовой полости. В результате не происходит образования молочной кислоты, способной разрушать зубную эмаль. Благодаря этому продуктам, содержащим в качестве одного из основных компонентов изомальтулозу, разрешается использование специального символа «happy tooth» или «tooth friendly», что означает «друг зубов».
Для успешного использования изомальтулозы в качестве компонента пищевых продуктов несомненно важным являются её сенсорные характеристики.
Изомальтулоза по сравнению со многими известными сахарозаменителями и подсластителями обладает приятными вкусовыми характеристиками, которые достаточно трудно отличить от обычного сахара. Ощущаемая сладость изомальтулозы составляет от 42 до 48% соответствующего показателя для сахарозы.
При потреблении продуктов, содержащих изомальтулозу, ощущение сладости возникает быстро, создается оттенок свежести и не формируется какого-либо постороннего привкуса или послевкусия.
Это дает возможность создания на ее основе широкой гаммы продуктов спортивного питания. Изомальтулозу используют при создании рецептур спортивного питания; в том числе ряда гейнеров на медленных углеводах, например. «Экселент Масс 5000» от отечественной компании ГЕОН (GEON), Чешской – SURVIVAL, Швейцарской – SPONSER и многих других ведущих компаний мира.
Изомальтулозу в качестве углевода можно встретить и в спортивных напитках, часто известных под названием – изотоники. К ним можно отнести такие как «ISO Fuel + CARMITINE» от компании ГЕОН, а также производства ряда зарубежных компаний.
Изомальтулоза также используется в продуктах спортивного питания типа протеиновых или шоколадных батончиков или специальных композиций, называемых углеводными бустерами.
Продукты спортивного питания на основе изомальтулозы часто рекомендуют использовать в качестве предтренировочного средства, обеспечивающего устойчивую генерацию биоэнергии во время длительных физических упражнений. В этом качестве изомальтулозу применяют за 40-50 минут до тренировки.
Еще одной перспективной областью использования изомальтулозы может быть этап т.н. «углеводной загрузки», когда спортсмены резко увеличивают потребление углеводов до более чем 500 г в сутки, создавая условия для накопления максимального количества гликогена в мышцах и других органах спортсмена. Гликоген, как известно, является, важным резервным углеводом для обеспечения организма биоэнргией во время интенсивных физических нагрузок.
Хотелось бы добавить еще одни вид продукции, который может удивить, но в тоже время подчеркнуть безопасность применения изомальтулозы в пищевых продуктах — детское питание.
Так производители детского питания под маркой Dutch Lady Powder используют изомальтулозу в качестве углеводного компонента уже для детей от года.
Если вернуться к вопросу использованию изомальтулозы в качестве компонента спортивного питания, то накопленный опыт свидетельствует о том, что изомальтулоза может использоваться не только в предтренировочный период, но и как эффективное восстановительное средство после объемных тренировок или соревнований.
Частота употребления изомальтулозы зависит от степени нехватки и расходования углеводов в организме и может составлять 1-4 раза в сутки.
Ряд действующих спортсменов на интернет-форумах, посвященных сравнительной оценке продуктов спортивного питания, обращают внимание на то положительное влияние, которое может оказывать на организм длительное потребление изомальтулозы в чистом виде в качестве простой замены обычного сахара.
Так, например, один из них, который характеризует себя, как профессиональный бодибилдер из США, отмечает, что он стал резко отрицательно относиться к таким «натуральным» подсластителям, как стевия, экстракт агавы и прочим, после того, как он попытался активно включать их в свою систему питания. Одновременно он говорит о том, что по отношению к изомальтулозе любовь к этому продукту у него возникла «с первого взгляда».
По его мнению, изомальтулоза естественным образом и мягко воздействует на потерю жировой компоненты тела. В результате он стал систематически включать ее в состав диеты во время периодов ограничения или снижения массы тела, что позволяет ему, например, в полной мере наслаждаться чашкой сладкого утреннего кофе.
Проведенные научные исследования объективно подтвердили факт снижения жиров в крови у спортсменов на 10-15% после 12 недель потребления изомальтулозы в качестве замены обычному сахару. Непосредственно во время физических упражнений содержание продуктов расщепления жиров в крови в этом случае, наоборот, повышалось, что свидетельствует о более энергичной мобилизации жировых запасов в это время для производства биоэнергии.
Изомальтулоза, в силу своего химического строения, и являясь природным соединением, не имеет проблем с безопасностью ее использования. В Японии, например, она вообще рассматривается как обычный пищевой продукт.
В Европе изомальтулоза имеет статус «Novel food», т.е. как новый пищевой продукт функционального назначения». В США изомальтулоза имеет статус GRAS («generally recognized as safe»), присвоенный Федеральным агентством по пищевым продуктам и лекарственным средствам, что позволяет использовать ее при производстве широкой гаммы пищевых продуктов.
К числу определенных недостатков изомальтулозы, с точки зрения потребителей, можно отнести ее более высокую стоимость по сравнению с обычным сахаром, но при этом все же меньшую, чем у других рекламируемых «натуральных» подсластителей.
Относительно невысокая стоимость, благоприятные физико-химические характеристики, вместе с наличием уникального механизма ее усвоения в организме, позволяют создавать на ее основе широкий спектр пищевых продуктов, обладающих функциональной направленностью.
Особый интерес такие продукты будут представлять для лиц, заинтересованных в снижении скорости глюкозно-фруктозного обмена в организме, в том числе для людей, регулярно вовлеченных в виды деятельности, связанные с длительными и интенсивными физическими нагрузками, в том числе занимающихся бодибилдингом и фитнесом.
В этом случае использование изомальтулозы открывает перед ними новый комплекс тренировочных и соревновательных возможностей.
