Posted by Glutaminian sodu jest solą sodową kwasu L-glutaminowego, oznaczany w składzie na opakowaniu jako E621. Charakteryzowany jest często za pomocą akronimu MSG (z ang. Monosodium glutamate).
Kwas glutaminowy został odkryty podczas badań prowadzonych nad białkami pszenicy przez Ritthausen’a, jednak jego właściwości wpływania na cechy sensoryczne żywności nie zostały w tych badaniach przeanalizowane. W 1908 roku japoński uczony Kikunae Ikeda prowadząc badania na wysuszonych, fermentowanych i wędzonych tuńczykach pasiastych po raz pierwszy opisał nowy rodzaj smaku – umami i powiązał go z obecnością znacznych ilości kwasu glutaminowego i jego soli. W dzisiejszych czasach już wiadomo, że kwas glutaminowy wiąże się z receptorami smaku umami występującymi na języku. Od czasu badań Ikedy rozpoczęła się ogólnoświatowa kariera glutaminianu sodu, który zaczął być stosowany jako wzmacniacz smaku. Badania Kuninaki prowadzone w latach 1958 – 1960 wykazały wpływ na kształtowanie smaku umami również w wyniku zastosowania kwasu inozynowego (IMP – szczególnie formy 5’) lub kwasu guanylowego (GMP).
Charakterystyka glutaminianu sodu
Glutaminian sodu otrzymywany jest najczęściej w wyniku mikrobiologicznej biosyntezy aminokwasów przy udziale bakterii Micrococcus glutamicus z produktów wysokocukrowych (melasa z buraka cukrowego lub trzciny cukrowej) lub stosując hydrolizę białek z wykorzystaniem wodorotlenku sodu.
Glutaminian sodu występuje pod postacią białych kryształów lub proszku. Wykazuje charakterystyczny, niezbyt intensywny, kwaśny smak. Pozbawiony jest zapachu. Występuje pod dwiema postaciami izomerycznymi tzn. L i D. Wyłącznie niezwiązana forma L-glutaminianu sodu wykazuje zdolność do wzmacniania smaku żywności.
W tym miejscu należy przypomnieć, że glutaminiany są solami kwasu L-glutaminowego, czyli jednego z 20 aminokwasów budujących białka w organizmie człowieka. Kwas glutaminowy w połączeniu z innym aminokwasem tworzy formę związaną. Wolny kwas glutaminowy występuje naturalnie w produktach spożywczych (Rys. 1).
W USA glutaminian sodu został uznany przez FDA, jako substancja o statusie GRAS (z ang. Generally Recognized As Safe – Ogólnie uznawana jako bezpieczna). Na przestrzeni lat wielu ekspertów przeprowadziło weryfikację bezpieczeństwa stosowania glutaminianu sodowego. Wśród nich były takie organizacja jak: AMA, JECFA oraz SCF. Według opinii JECFA całkowite dzienne spożycie glutaminianów jest zależne od ilości spożywanej żywności, a jego dodatek wynika wyłącznie z konieczności uzyskania określonych cech technologicznych. Dodatkowo, z uwagi na naturalne występowanie w wielu rodzajach produktów spożywczych (również w warzywach), nie jest substancją stanowiącą zagrożenie, dla której należy ustalić maksymalne dzienne spożycie.
Przeciętne dzienne spożycie kwasu glutaminowego to od 10 do 20 g w formie związanej w białkach oraz 1 g wolnego glutaminianu.
Prawodawstwo Europejskie zezwala na używanie, jako dodatku do żywności sześciu związków tzn. kwasu L-glutaminiowego (E620) oraz jego sodowych (E621), potasowych (E622), wapniowych (E623), amonowych (E624) i magnezowych (E625) soli.
Glutaminiany nie są dopuszczone do stosowania jako dodatek w produktach takich jak mleko, zemulgowane oleje i tłuszcze, makarony, produkty kakaowe (w tym czekolada) oraz soki owocowe.
Wpływ spożycia MSG na organizm człowieka
Wielu badaczy na przestrzeni lat próbowało wykazać szkodliwość spożycia MSG. Nadmierne spożycie MSG może z zwiększać częstość występowania guzów ośrodkowego układu nerwowego oraz chorób neurodegeneracyjnych (m.in.: stwardnienie boczne rozsiane, choroba Alzhaimera, choroba Parkinsona).
Leber i wsp. [2008] oraz Appaiah i wsp. [2010] w badaniach prowadzonych na szczurach wykazali, że gryzonie, które od chwili narodzin karmione były paszą zawierającą glutaminian sodu nie były zdolne do znalezienia drogi wyjścia z labiryntu a ich zdolność do rozróżniania bodźców nie była tak silna jak w przypadku szczurów karmionych paszą nie zawierającą glutaminianu sodu. Na tej podstawie można podejrzewać, że glutaminian sodu może stanowić poważne zagrożenie dla dzieci wpływając na rozwój umiejętności poznawczych i zdolności uczenia się.
Przeprowadzone badania wykazały, że nadmierne spożycie glutaminianów powoduje niekorzystne zmiany neuroendokrynne, neurologiczne i związane ze stresem oksydacyjnym w organach takich jak trzustka, nerki, wątroba, śledziona, jądra, jajniki, mózg oraz grasica [Farombi i Onyema, 2006; Nayanatara i wsp. 2008; Vinodini i wsp. 2008; Ismail, 2012; Ataseven i wsp. 2016].
Nowe nawyki żywieniowe oparte o rosnące spożycie żywności przetworzonej, a także spożywanie posiłków w obiektach gastronomicznych powodują nieustanne narażenie na glutaminiany. Wrażliwość organizmu na glutaminiany (w szczególności sodu) została zdefiniowana, jako Syndrom Chińskiej Restauracji (Chinese Restaurant Syndrome – CRS) [Appaiah, 2010]. Nadmierne spożycie żywności bogatej w glutaminiany przez osoby wrażliwe na tą substancję może powodować rozmaite dolegliwości takie jak: bóle głowy/migreny, letarg, senność, niepokój, ataki paniki, bezsenność, skurcze mięśni, wzdęcia, nudności, biegunki, zespół jelita drażliwego, astma, duszność, katar, suchość w ustach [Leber, 2008].
Jak zabezpieczyć organizm przed potencjalnie negatywnym oddziaływaniem glutaminianu sodu?
Odpowiedź jest prosta i można ją zamknąć w jednym słowie – przeciwutleniacze!
Forombi i Onyema [2006] wykazali, że w przypadku szczurów karmionych paszą zawierającą glutaminian sodu (w ilości 4mg/g masy ciała w czasie 10 dni) i jednoczesne spożywanie przez gryzonie przeciwutleniaczy (witaminy C 200mg/kg, witaminy E 200 mg/kg lub kwercetyny 10 mg/kg) zabezpieczało komórki ciała szczurów przed niepożądanym działaniem toksycznym, polegającym na tworzeniu mikrojądrowych polichromatycznych (niedojrzałych) erytrocytów.
Z jakiego powodu stosowane są glutaminiany?
Prawidłowe odbieranie sygnałów smakowo-zapachowych powoduje, że jedzenie sprawia nam ogromną przyjemność. Z wiekiem możliwość prawidłowej percepcji smaku i zapachu zanika. Niestety jest to sytuacja nieodwracalna, wynikająca z naturalnego starzenia się organizmu. Wykazano, że wzmocnienie smaku i zapachu żywności za pomocą aromatów oraz glutaminianów zdecydowanie poprawia akceptowalność produktów spożywczych u osób o obniżonej zdolności oceny organoleptycznej żywności [Beyreuther i wsp., 2007]. Należy zadać sobie pytanie – jak zmieni się akceptowalność produktów zawierających wzmacniacze smaku u osób prawidłowo reagujących na bodźce smakowo-zapachowe? Produkty staną się nie tylko akceptowalne, ale mogą powodować swoiste uzależnienie. Sensory organoleptyczne będą reagowały bardziej intensywnie, co może prowadzić do większej przyjemności spożywania tego typu żywności. Prostym przykładem jest uzależnienie od jedzenia chrupek lub chipsów, które są niczym innym jak zwykłym ziemniakiem odpowiednio przygotowanym i doprawionym. Glutaminian sodu istotnie wzmacnia smakowitość żywności białkowej oraz smak słony wywarów warzywno-mięsnych, przypraw roślinnych lub smak i zapach potraw zawierających grzyby.
Czysty kwas L-glutaminowy i jego sole są powszechnie stosowane, jako wzmacniacze smaku w produktach instant, sosach i produktach typu convenience np.: pizza, gotowe produkty mięsne lub gotowe zestawy obiadowe.
Mity zdrowotne
Glutaminiany są postrzegane, jako substancje powodujące otyłość i nadwagę. Przypisywanie takich właściwości wyłącznie obecności glutaminianów nie jest właściwe, ponieważ glutaminian sodu nie posiada wartości kalorycznej. Wzrost wagi związany jest z nadmiernym spożyciem żywności zawierającej wzmacniacze smaku z prostej przyczyny – żywność z glutaminianami po prostu lepiej smakuje!
Pozytywnym aspektem przemawiającym za stosowaniem glutaminianów jest ich zdolność do zastępowania soli w recepturach. Prowadzi to do znacznie niższego spożycia soli w diecie, co jest szczególnie istotne dla osób z chorobami układu sercowo-naczyniowego (miażdżyca, nadciśnienie tętnicze).
Czy należy unikać glutaminianu sodu?
Obecny stan wiedzy nie pozwala na bezpośrednią odpowiedź na wyżej postawione pytanie. Cały czas trwają badania, które mają na celu udowodnić możliwy wpływ spożycia glutaminianów na zdrowie człowieka. Z uwagi na występowanie sprzecznych opinii nie jest możliwe bezwzględne zakazanie stosowania glutaminianów w produkcji żywności. Jak wcześniej wspominano (chociażby badania Ataseven i wsp. [2016]) wykazały szkodliwe działanie glutaminianów, jednakże ich badania opierały się o badania in vitro z użyciem ludzkich limfocytów. Badania przeprowadzane na organizmie człowieka przybierają formę badań socjologiczno-statystycznych analizujących stan zdrowia populacji. Dzięki badaniom in vitro możliwe jest postawienie glutaminianów pod przysłowiową ścianą do momentu dokładnej oceny działania na organizm. Jedno jest pewne – nie są to związki obojętne i powinny być stosowane ostrożnie zgodnie z zasadą quantum satis – na poziomie nie wyższym niż poziom niezbędny do osiągnięcia zamierzonego celu technologicznego bez wprowadzania konsumenta w błąd.
Literatura
- Appaiah, K.M., 2010. Monosodium glutamate in foods and its biological effects. In:Boisrobert, C., Oh, S., Stjepanovic, A., Lelieveld, H. (Eds.), Ensuring Global Food
Academic Press, USA, 217-226.
- Leber, M.J., 2008. Umami and MSG controversy: cooks know the power of taste butare the ingredients safe? Food Mark. Place Rev. 1e4.
- Farombi, E.O., Onyema, O.O., 2006. Monosodium glutamate-induced oxidative damage and genotoxicity in the rat: modulatory role of vitamin C, vitamin E and quercetin. Hum. Exp. Toxicol. 25 (5), 251-259.
- Nayanatara, A., Vinodini, N.A., Damodar, G., Ahemed, B., Ramaswamy, C.R.,Shabarinath, M., Bhat, M.R., 2008. Role of ascorbic acid in monosodium glutamate mediated effect on testicular weight, sperm morphology and sperm
count, in rat testis. J. Chin. Clin. Med. 3, 1-5.
- Vinodini, N., Nayanatara, A.K., Gowda, K.M., Ahamed, B., Ramaswamy, C., Bhat, R.M.,Effect of monosodium glutamate-induced oxidative damage on rat testis.
J. Chin. Clin. Med. 3 (7), 370-373.
- Ismail, N.H., 2012. Assessment of DNA damage in testes from young Wistar male rattreated with monosodium glutamate. Life Sci. J. 9 (1).
- Ataseven N., Yuzbasioglu D., Celebi Keskin A., Unal F., 2016. Genotoxicity of monosodium glutamate. Food and Chemical Toxicology, 91, 8-18.
- Beyreuther K., Biesalski H.K, Fernstrom J.D., Grimm P., Hammes W.P., Heinemann U., Kempski O., Stehle P., Steinhart H., Walker R., 2007. Consensus meeting: monosodium glutamate – an update. European Journal of Clinical Nutrition, 61, 304–313.
- Ninomiya K., 1998. Natural occurrence. Food Rev. Int. 14: 177–211.
- Yamaguchi S., Ninomiya K., 2000. Umami and Food Palatability. J. Nutr. 130: 921S–926S.