Харчова добавка E418 (Геланова камедь)

Опис

Геланова камедь (харчова добавка E418) — майже білий порошок, який роблять не рослини, а бактерії. Більшість камедей добувають із насіння чи соку дерев. Геланову ж камедь виробляє бактерія Sphingomonas elodea (раніше її називали Pseudomonas elodea). Для харчової добавки використовують лише один її штам, ATCC 31461. Це природний штам, його гени не змінювали. Уперше спосіб отримувати камедь за його допомогою запатентували 1982 року. [джерело]

Виробництво нагадує бродіння. Бактерії ростуть у стерильних чанах, де для них є цукор, джерело азоту й мінеральні солі. Поки вони живуть і розмножуються, то виділяють у рідину камедь. Потім її осаджують спиртом, висушують і мелють. Якщо перед цим обробити рідину лугом, камедь втрачає частину своїх бічних «хвостиків» — невеликих хімічних груп, прикріплених до основного ланцюжка. Так отримують два основні різновиди:

• Високоацильна камедь. Бічних груп у ній багато, і вона дає м'які, пружні желе.
• Низькоацильна камедь. Бічних груп мало або зовсім немає, а желе з неї тверді й крихкі. Цей різновид додатково можуть фільтрувати, щоб прибрати залишки бактерій і білка. [джерело]

За будовою геланова камедь — складний вуглевод. Її довгий ланцюжок складається з однакових ланок, і кожна ланка — це чотири прості цукри: дві молекули глюкози, рамноза й глюкуронова кислота. До складу порошку входять ще волога (2–14%) і трохи білкових речовин. Може бути й домішка, яку бактерії накопичують як запас енергії, — полігідроксибутират. Залежно від різновиду камеді її частка коливається від менш ніж 1% до 25%. [джерело]

Технологам геланова камедь цікава кількома властивостями:

• Застигає в желе. Камедь розчиняють у гарячій воді, і, охолоняючи, розчин перетворюється на желе. Якщо його знову нагріти, воно розріджується. Кальцій, калій, натрій і магній роблять желе міцнішим.
• Витримує жар і кислоту. Готове желе не руйнується до температури 90 °C і в діапазоні кислотності pH 3,5–8.
• Працює в дуже малих кількостях. Зазвичай її додають у частці від 0,1% до 1%. А щоб шматочки не осідали на дно напою, досить і сотих часток відсотка: у шоколадному молоці — 0,03%, у напоях з насінням базиліку — 0,02%. У перевірках такі напої зберігали вигляд від місяця до пів року.
• Посилює інші загусники. У парі з камеддю коняку геланова камедь утворює міцніше желе, ніж кожна з них окремо. [джерело]

Застосування

У Європейському Союзі використання геланової камеді регулюють Регламент (ЄС) № 1333/2008 та Регламент (ЄС) № 1129/2011. Вона входить до групи I — добавок, дозволених «скільки потрібно» (quantum satis). Числової межі тут немає: виробник кладе стільки камеді, скільки треба для потрібної консистенції, і не більше, а покупця це не має вводити в оману. [джерело] Так камедь дозволена в 67 категоріях продуктів, серед них:

• Молочні продукти й замінники молока. Кисломолочні продукти, вершки, плавлені й свіжі сири (крім моцарели), рослинні напої та вершки для кави.
• Десерти, морозиво й солодощі. Цукерки, жувальна гумка, глазурі та начинки. Шоколад — лише зі зниженою калорійністю або без доданого цукру.
• Напої. Ароматизовані напої, овочеві соки й нектари, сидр, фруктові вина, медовуха, міцні напої (крім віскі).
• Соуси, супи й приправи. Гірчиця, оцет, салати, бутербродні пасти.
• Хліб, випічка й крупи. Хліб і булки, здобна випічка, сухі сніданки, локшина. Сухі макарони — лише безглютенові або для дієт зі зниженим умістом білка.
• М'ясо, риба та яйця. Оброблені м'ясні продукти (крім фуа-гра), рибні вироби, оброблена ікра, яєчні продукти.
• Спеціальне харчування й дієтичні добавки. Продукти для людей з непереносимістю глютену, для контролю маси тіла, спеціальне медичне харчування. [джерело]

Ще в чотирьох категоріях діють окремі правила. У підсолоджувачах, рідких і в порошку, камедь також дозволена без числової межі. У джемах, желе, мармеладах і схожих фруктових та овочевих пастах її може бути не більш як 10 000 мг на кілограм, тобто 1%. Ця межа спільна: геланова камедь разом з альгінатами, агаром, карагінаном, гуаровою, ксантановою камеддю й камеддю ріжкового дерева не повинні перевищувати її в сумі. [джерело]

Заборони теж є. Камедь не можна додавати в продукти для немовлят і дітей раннього віку. Під забороною й желейні міні-цукерки в напівтвердих капсулах, які видавлюють у рот і ковтають одним махом. [джерело] Окремо геланову камедь дозволено в ароматизаторах, ферментних препаратах і сумішах добавок.

У магазині її найчастіше можна побачити на рослинних напоях. За даними бази нових продуктів, з 2013 по 2018 рік геланову камедь указали на етикетках 1194 товарів у Європі, і 457 з них були рослинними альтернативами молока. У цій групі камедь мав майже кожен п'ятий продукт (21,9%). Далі йдуть фруктові напої й нектари, желейні й жувальні цукерки, коктейлі-замінники їжі, десерти й ароматизоване молоко. [джерело]

Поза їжею камедь використовують у фармацевтиці як допоміжну речовину. З неї роблять основу для таблеток, що вивільняють ліки поступово, а також додають у капсули, очні та назальні препарати. Діючою речовиною жодних ліків у ЄС вона не є. [джерело]

Користь для організму

На відміну від деяких споріднених загусників, наприклад камеді тари, геланову камедь перевіряли й на людях. Щоправда, досліджували передусім безпечність, а не користь, і учасників було мало. В одному дослідженні п'ятеро чоловіків і п'ятеро жінок тиждень їли по 175 мг камеді на кілограм ваги, а потім ще 16 днів — по 200 мг/кг. Для людини вагою 70 кг це близько 14 г камеді на день. [джерело]

• Не засвоюється. У дослідах зі щурами камедь мітили радіоактивною міткою, щоб простежити її шлях у тілі. Майже вся мітка вийшла з калом, у кров потрапляли лише крихти. Геланова камедь проходить кишківник, не всмоктуючись. [джерело]
• Бактерії кишківника її майже не їдять. Коли бактерії товстої кишки зброджують клітковину, виділяється водень, і його можна виміряти в повітрі, яке людина видихає. У добровольців, що їли геланову камедь, рівень водню не змінився. Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) зробило з цього висновок: помітного бродіння камеді в кишківнику людини немає. У пробірці з бактеріями людського кишківника камедь усе ж зброджувалась, а в дослідах на щурах результати різнилися. [джерело] Цим вона відрізняється від камеді тари (E417), яку бактерії, імовірно, частково зброджують.
• Збільшує об'єм калу. У всіх п'ятьох чоловіків і в чотирьох з п'яти жінок калу ставало більше. А от швидкість, з якою їжа проходила кишківником, змінювалася по-різному: у чотирьох людей вона сповільнилася, у шести — пришвидшилася. [джерело]
• Холестерин — слабкий сигнал. Загальний холестерин у крові учасників знизився в середньому на 12–13%. У більшості з них з калом стало виходити більше жовчних кислот, які печінка робить із холестерину. Втім, дослідження було крихітним, окремої контрольної групи не мало, а статистичну перевірку автори провели за м'якшим критерієм, ніж зазвичай прийнято. «Хороший» холестерин і жири крові не змінилися. [джерело] У щурів, які чотири тижні їли корм з 5% камеді, рівень холестерину був такий самий, як у контрольних тварин. [джерело]
• Цукор у крові не змінюється. Рівні глюкози й інсуліну в крові добровольців до і після трьох тижнів камеді були однакові. [джерело]

Ці ефекти спостерігали за дози, якої з їжею не отримати. Доросла людина з'їдає в середньому до 5 мг камеді на кілограм ваги на день, тобто в десятки разів менше, ніж учасники дослідження. [джерело]

Шкода для організму

Серйозних проблем зі здоров'ям через геланову камедь не описано. Її переносимість перевіряли не лише на тваринах, а й на людях, хоч групи були невеликі.

• Послаблювальна дія у великих дозах. Міжнародний експертний комітет ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) визнав камедь безпечною, але попередив: якщо їсти її багато, вона може діяти як проносне. Це треба враховувати, коли її додають у їжу. [джерело] У добровольців, які три тижні отримували близько 14 г на день, небажаних реакцій не було, проте кал ставав об'ємнішим. [джерело]
• Алергії не виявили. У двох чоловіків з першого дослідження в крові зросла кількість еозинофілів — клітин, яких стає більше, зокрема, при алергії. Тому дослідження повторили на 20 добровольцях, зокрема й на цих двох. Цього разу ні в кого з учасників такої реакції не було. [джерело] У крові 10 добровольців шукали й антитіла, які організм виробляє при харчовій алергії, і не знайшли жодних, спрямованих проти камеді. Повідомлень про алергію на геланову камедь у науковій літературі немає. [джерело]
• Бактерії-виробники безпечні. Відколи штам ATCC 31461 почали використовувати, не описано жодного випадку, щоб він спричинив інфекцію в людини. Під час виробництва камедь пастеризують і обробляють спиртом, і живих бактерій у готовому порошку виробники не знаходили. Однак EFSA хоче, щоб їхню відсутність закріпили у вимогах до добавки. [джерело]
• Желейні міні-цукерки. 2004 року Європейська комісія призупинила продаж желейних цукерок у маленьких капсулах. Серед загусників у них була й геланова камедь. Експерти дійшли висновку, що будь-які желейні вироби такого розміру й консистенції загрожують тим, що людина вдавиться. [джерело] Проблема тут у формі цукерки, а не в самій речовині.
• Взаємодія з ліками не вивчена. Даних про те, чи впливає камедь з їжі на засвоєння ліків, немає.

Досліди на тваринах проводили з дуже великими дозами. Одноразово щури отримували понад 5000 мг камеді на кілограм ваги, і це їх не вбило. Щури три місяці, а собаки цілий рік їли корм, де камеді було 6%, і шкоди не мали. Мавпи чотири тижні щодня отримували по 3000 мг/кг. Миші й щури майже два роки жили на кормі з камеддю, і рак вона не спричиняла. Не впливала вона й на здатність до розмноження та розвиток плоду, не пошкоджувала гени. Один лабораторний тест спершу показав тривожний результат, але виявилося, що камедь просто реагувала з реактивом. [джерело]

Дрібні знахідки теж були. У щурів на найбільших дозах кал на деякий час ставав вологішим. На розтині в них помітили легке почервоніння слизової шлунка, але під мікроскопом його не підтвердили. У дворічному досліді самці щурів, які їли камедь, виживали гірше за контрольних, а самки — навпаки, краще. Самці на двох нижчих дозах у другій половині досліду важили трохи менше. Змін в органах, пов'язаних з камеддю, не знайшли. Ще одне застереження: у жодному з цих досліджень не вказано, скільки в зразках було домішки полігідроксибутирату. [джерело]

Регулювання

У Європейському Союзі геланова камедь (E418) дозволена як добавка групи I за Регламентом (ЄС) № 1333/2008. [джерело] В Україні вона є в переліку дозволених харчових добавок з 1999 року (постанова Кабінету Міністрів України № 12) під назвою «Геланова камедь». [джерело] Чинні вимоги до харчових добавок установлює наказ МОЗ України від 08.01.2024 № 45. [джерело]

Науковий комітет ЄС з харчових продуктів 1990 року, а JECFA — 1991 року визнали, що для геланової камеді не потрібне числове допустиме добове споживання (ДДС). Так називають кількість речовини, яку людина умовно може щодня отримувати з їжею все життя без шкоди для здоров'я. Коли речовина настільки малотоксична, що межу немає сенсу рахувати, ДДС вважають «не визначеним». [джерело]

Остання переоцінка EFSA ухвалена 17 травня 2018 року й опублікована 20 червня 2018 року (EFSA Journal, том 16, випуск 6, стаття 5296, doi: 10.2903/j.efsa.2018.5296). Висновок той самий: числове ДДС не потрібне, а за нинішнього використання камедь не становить загрози. Експерти порахували, скільки камеді отримують різні вікові групи. За основу взяли людей, які постійно купують ті самі напої з найбільшим умістом камеді. Нижче — середні значення і, після скісної риски, рівень тих 5%, хто їсть найбільше (у мг на кілограм ваги на день):

• Немовлята від 12 тижнів до року — до 4,3 / до 25,2 мг/кг.
• Діти 1–3 років — до 18,5 / до 72,4 мг/кг.
• Діти 3–9 років — до 21 / до 54,3 мг/кг.
• Підлітки — до 13,3 / до 33,9 мг/кг.
• Дорослі — до 4,7 / до 17,1 мг/кг.
• Люди старші за 65 років — до 1,8 / до 7,5 мг/кг.

Найбільше камеді надходить з ароматизованими напоями й соусами. У дітей, які ще й приймають дієтичні добавки з камеддю, надходження сягає 11,7 мг/кг. [джерело] Навіть найвищі 72,4 мг/кг майже втричі менші за дозу, яку дорослі добровольці три тижні отримували без шкоди. А щури два роки без наслідків отримували в 20 разів більше.

Оцінка має слабкі місця. Виробники повідомили, скільки камеді кладуть, лише для 7 з 71 дозволеної категорії, хоча на етикетках вона трапляється частіше. Крім того, камедь знайшли в семи соєвих напоях для дітей 1–3 років і п'яти дитячих соках, хоча в продуктах для малюків вона не дозволена. Тому EFSA запропонувала Європейській комісії уточнити вимоги до добавки:

• Один штам. Вказати, що камедь можна робити лише за допомогою штаму ATCC 31461 без генетичних змін.
• Окремі вимоги для різновидів. Описати високо- і низькоацильну, фільтровану й нефільтровану камедь окремо.
• Чистота. Закріпити відсутність живих бактерій-виробників, обмежити вміст полігідроксибутирату й залишкову активність бактеріальних ферментів.
• Важкі метали. Зараз камедь може містити до 3 мг/кг миш'яку, 2 мг/кг свинцю, по 1 мг/кг ртуті й кадмію. EFSA радить ці межі переглянути, щоб камедь не додавала помітної частки цих металів до раціону. [джерело]