Глутамат натрия представляет собой мононатриевую соль глутаминовой кислоты – одной из 20 протеиногенных аминокислот, входящих в состав белков. Глутамат в большом количестве присутствует в пищевых продуктах – мясе, яичных желтках, орехах, сыре, креветках, ферментированных продуктах и некоторых овощах, а также широко используется в пищевой промышленности в качестве усилителя вкуса и аромата.
Впервые глутаминовая кислота была выделена из ламинариевых водорослей комбу (Laminaria japonica) в 1908 году японским профессором Токийского имперского университета Кикунаэ Икэда. Позднее Икэда выделил глутамат из растительных белков пшеницы и сои и синтезировал мононатриевую соль, вкус которой впоследствии назвал умами. Глутамат натрия, полученный в лабораторных условиях, не отличается по составу и свойствам от глутамата, который присутствует в пище в естественном виде.
В настоящее время умами, наряду с кислым, сладким, соленым и горьким, считается одним из пяти основных вкусов, которые распознают рецепторы языка. Глутамат, который находится в связанном виде в составе белков, не ощущается на вкус. Денатурация белка при термической обработке приводит к высвобождению глутамата и появлению характерного вкуса умами. В пищевой промышленности глутамат натрия используется в качестве вкусоароматической добавки (Е621) для усиления вкуса и аромата продуктов в виде чистой мононатриевой соли глутаминовой кислоты или гидролизованных растительных и животных белков.
Мифы о глутамате натрия
Пищевая добавка служит допольнительным источником натрия
Избыточное поступление натрия может вызывать повышение артериального давления и увеличивать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Ежедневно человек потребляет около 1 г соли, содержащей 40% натрия. Содержание натрия в добавке Е621 в три раза меньше, чем в поваренной соли – всего 12%. Кроме того, большая часть ежедневно съедаемого глутамата поступает в естественном виде, а значит поступление натрия из пищевой добавки Е621 пренебрежимо мало по сравнению с количеством натрия, которое содержится в поваренной соли или попадает в организм в натуральном виде.
Глутамат натрия оказывает возбуждающее действие на нервную систему
Эндогенная глутаминовая кислота выполняет роль возбуждающего нейромедиатора центральной нервной системы и участвует в механизмах кратковременной и долговременной памяти. Этот факт послужил основой для утверждения, что глутамат натрия может оказывать возбуждающее действие на активность нервной системы и вызывать неврологические симптомы.
В 1969 году Джон Олни, врач и преподаватель психиатрии, патологии и иммунологии показал, что подкожное введение раствора глутамата натрия новорожденным мышам вызывает острый нейрональный некроз в некоторых структурах мозга, включая гипоталамус. Ученый также обнаружил, что действие глутамата на ранних этапах постнатального развития связано с нарушением формирования мышечной системы, ожирением и стерильностью новорожденных самок. Исследователь заключил, что эффекты пищевой добавки опосредованы нарушением нейроэндокринной регуляции. Выводы, полученные в работе Джона Олни, неоднократно подвергались критике, в первую очередь из-за того, что исследование проводилось на новорожденных особях, а значит результаты не могут быть экстраполированы на общую популяцию. В исследовании ученых из Дании было показано, что употребление глутамата натрия (150 мг/кг) может вызывать неврологические и кардиоваскулярные симптомы – головную боль и повышение артериального давления. Однако выборка участников исследования составила всего 14 человек, что является существенным ограничением работы и не позволяет сделать вывод об эффекте пищевой добавки в общей популяции.
Результаты систематического обзора, проведенного в 2016 году, опровергли полученные ранее данные о связи между возникновением неврологических симптомов и употреблением глутамата натрия. Негативное влияние глутамата на активность нервной системы было показано только при использовании Е621 в высоких дозах, в несколько раз превышающих количество глутамата в пище.
Синтез эндогенной глутаминовой кислоты, выполняющей роль возбуждающего нейромедиатора центральной нервной системы, происходит в пресинаптических окончаниях нейронов из аминокислоты глутамина. Гематоэнцефалический барьер препятствует проникновению экзогенных молекул в мозг, а значит глутамат, поступающий с пищей, не может влиять на активность центральной нервной системы.
Глутамат натрия не полностью усваивается организмом
Рецепторы к глутамату широко распространены в центральной нервной системе и органах желудочно-кишечного тракта. В процессе пищеварения глутамат, который поступает в составе вкусоароматических пищевых добавок, усваивается также, как и глутамат природного происхождения. У молодых животных оральное введение глутамата натрия стимулирует экспрессию белков вкусовых рецепторов к глутамату типов 1 и 3 (TR1 и TR3) на клетках эпителиальной выстилки желудка и кишечника, метаботропных глутаматных рецепторов 1 типа (mGluR) на мембранах главных клеток желудка и белков-переносчиков возбуждающих аминокислот (EAAC-1) на клетках желудка и тонкого кишечника. Это приводит к улучшению абсорбционной способности желудочно-кишечного тракта в целом и повышению эффективности метаболизма глутамата в частности.
Помимо этого, глутамат усиливает термогенез в бурой жировой ткани и участвует в регуляции высвобождения некоторых гормонов и нейромедиаторов, в частности норадреналина и глюкагонподобного пептида 1.
Глутамат натрия вызывает зависимость и заставляет есть больше
В пищевой промышленности глутамат натрия используется в качестве усилителя вкуса и аромата пищи, в которой уже содержится естественный глутамат. В исследовании, опубликованном в The American Journal of Clinical Nutrition, показано, что глутамат натрия действительно повышает аппетит во время приема пищи, но вместе с этим ускоряет чувство насыщения после еды.
Синдром китайского ресторана
В 1968 году профессор Роберт Хо Ман Квок написал в один из ведущих медицинских журналов New England Journal of Medicine письмо, в котором описал появление неврологических симптомов после посещения китайского ресторана. Симптомы наступали через 20 минут после приема пищи и включали онемение задней поверхности головы и шеи, жар, слабость, боль в груди и тахикардию, которые ученый связал с высоким содержанием в блюдах глутамата натрия. Появление новых исследований, подтверждающих возникновение подобных симптомов после употребления еды с глутаматом, дали начало феномену, известному как «синдром китайского ресторана». Однако до сих пор нет прямых доказательств того, что именно глутамат натрия в составе блюд китайской кухни вызывает эти симптомы.
По данным масштабного опроса (n=3222), побочные эффекты, связанные с употреблением глутамата натрия, отмечались менее чем у 2% респондентов. Также была опровергнута связь между употреблением глутамата и возникновением аллергических реакций – крапивницы, ангионевротического отека, аллергического ринита и бронхиальной астмы. В дальнейших исследованиях было показано, что подобные симптомы могут появляться при поступлении большого количества глутамата натрия (5-10 г) в чистом виде, в то время как употребление такого же количества добавки с пищей не вызывает побочных реакций.
Возможные риски, связанные с употреблением глутамата натрия
До сих пор существуют противоречивые данные о физиологических эффектах глутамата натрия. В обзорной статье, опубликованной в журнале Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, показана связь между поступлением высоких доз глутамата натрия и повышением частоты сердечных сокращений, риска инфаркта миокарда и онкологических заболеваний, ожирением и нарушением половой функции. Однако авторы работы подчеркнули, что обнаруженные связи наблюдались только в исследованиях на животных, которые получали очень высокие дозы глутамата, в несколько раз превышающие количество, поступаемое с пищей.
У плодовых мушек семейства Дрозофил введение глутамата натрия было связано с увеличением образования активных форм кислорода, которые могут вызывать необратимое повреждение ДНК. Ученые из Университета Королевы в Белфасте показали, что глутамат натрия в высоких дозировках способен нарушать секрецию глюкагонподобного пептида 1 в изолированных клетках желудочно-кишечного тракта. Однако данные о цитотоксичности глутамата были получены в эксперименте in vitro с использованием высоких доз (250–500 мкг/мл) вещества и длительностью воздействия 72 ч.
FDA признает глутамат безопасной пищевой добавкой. Дозировки глутамата, используемые в исследованиях на животных, в несколько раз превышают установленную среднесуточную норму – 13 г глутамата естественного происхождения и 0.55 г глутамата из пищевых добавок. Допустимая безопасная суточная доза глутамата натрия составляет 30 мг/кг массы тела.
В исследовании ученых из Китая крысы получали глутамат в дозировке 0.5–1.5 мг/кг массы тела. Эквивалентное количество глутамата для человека массой 68 кг составило бы 34–102 г, что в 2.5–7.5 превышает установленную суточную норму.
Глутамат натрия в естественном виде содержится в пище, богатой белком, овощах и ферментированных продуктах. До сих пор не существует доказательств вреда добавки Е621 для человека, хотя, как показывают исследования на животных, в больших дозировках глутамат натрия может вызывать неблагоприятные побочные эффекты со стороны сердечно-сосудистой и нервной систем.
