Chemiczna natura karagenu
Karagen to siarczanowany polisacharyd, składający się z naprzemiennych jednostek galaktozy. Istnieją różne rodzaje karagenu, które różnią się stopniem siarczanowania i strukturą chemiczną, co wpływa na ich właściwości funkcjonalne:
- Kappa-karagen (κ-CGN) – tworzy mocne, sztywne żele w obecności jonów potasu. Jest powszechnie stosowany w produktach mleczarskich, takich jak jogurty i śmietany.
- Iota-karagen (ι-CGN) – tworzy miękkie, elastyczne żele w obecności jonów wapnia. Znajduje zastosowanie w wyrobach mięsnych i wegańskich alternatywach mięsa.
- Lambda-karagen (λ-CGN) – nie żeluje, ale zwiększa lepkość roztworów, co czyni go idealnym do napojów i produktów spożywczych wymagających zagęszczenia.
Proces produkcji karagenu obejmuje ekstrakcję z wodorostów w środowisku alkalicznym i wysokiej temperaturze (>110°C), co prowadzi do powstania różnych form CGN, w tym kappa, iota i lambda. Taka różnorodność umożliwia jego szerokie zastosowanie w różnych sektorach przemysłu.
Jakie jest zastosowanie karagenu w różnych sektorach przemysłu?
Przemysł spożywczy
Karagen jest szeroko wykorzystywany w przemyśle spożywczym ze względu na swoje właściwości stabilizujące, zagęszczające i żelujące. Jego zastosowanie obejmuje:
- Produkty mleczarskie: W jogurtach i śmietanach karagen zapobiega rozwarstwianiu się składników, zapewniając jednolitą konsystencję. W lodach poprawia ich kremowość i stabilność.
- Wyroby mięsne i wegańskie: Dodawany do wędlin, parówek i alternatyw mięsa, karagen zwiększa retencję wody, co poprawia teksturę i przedłuża trwałość produktów.
- Produkty cukiernicze: W żelkach, galaretkach i deserach karagen pełni funkcję żelującą, nadając im odpowiednią konsystencję.
- Napoje roślinne: Stabilizuje napoje sojowe, migdałowe i inne, zapobiegając rozwarstwianiu się składników.
Przemysł kosmetyczny i farmaceutyczny
- Kosmetyki: Karagen jest stosowany w kremach, szamponach i pastach do zębów jako środek zagęszczający i stabilizujący. Dzięki właściwościom nawilżającym, pomaga w utrzymaniu odpowiedniego poziomu wilgoci w skórze.
- Farmaceutyki: W produkcji tabletek, syropów i żeli karagen służy jako składnik wiążący i stabilizujący, umożliwiając kontrolowane uwalnianie składników aktywnych.
Inne zastosowania
Karagen znajduje również zastosowanie w przemyśle paszowym jako środek wiążący w karmach dla zwierząt oraz w produkcji farb i materiałów przemysłowych, gdzie jego właściwości żelujące i stabilizujące są wykorzystywane do poprawy jakości produktów.
Karagen - bezpieczny czy szkodliwy?
Karagen został zatwierdzony jako dodatek do żywności przez wiele międzynarodowych organizacji, w tym FDA (Food and Drug Administration, USA) oraz EFSA (European Food Safety Authority, Unia Europejska). Dopuszczalna dzienna dawka (ADI) karagenu wynosi 75 mg/kg masy ciała. To oznacza, że przeciętna osoba musiałaby spożywać znaczne ilości przetworzonej żywności, aby przekroczyć ten limit, co sprawia, że karagen jest uznawany za bezpieczny w umiarkowanych ilościach EFSA, 2018.
Pomimo szerokiego zastosowania, karagen budzi kontrowersje związane z jego potencjalnym wpływem na zdrowie. Główne kwestie dotyczą:
- Wpływu na układ pokarmowy: Badania na modelach zwierzęcych sugerują, że nadmierne spożycie karagenu może prowadzić do podrażnienia jelit, stanów zapalnych oraz chorób zapalnych jelit, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna David et al., 2018. Jednak wyniki badań na ludziach są bardziej zróżnicowane.
- Degradowany karagen (poligeenan): Forma przetworzona chemicznie, która nie jest stosowana w żywności, wykazuje działanie toksyczne i jest powiązana z ryzykiem nowotworów. Przemysł spożywczy używa wyłącznie niezdegradowanego karagenu, który jest uznawany za bezpieczny w dopuszczalnych ilościach.
Badania na zwierzętach i ludziach
Badania wykazują mieszane wyniki dotyczące wpływu karagenu na zdrowie:
- Badania na zwierzętach: Niektóre eksperymenty wskazują, że karagen może powodować stany zapalne jelit oraz zwiększać przepuszczalność jelit, co może prowadzić do rozwoju chorób autoimmunologicznych Wagner et al., 2024.
- Badania kliniczne na ludziach: Meta-analiza z 2023 roku (Herrador-López et al.) oceniła wpływ diety eliminacyjnej (bez karagenu) u osób z chorobami zapalnymi jelit. Wyniki nie potwierdziły jednoznacznych korzyści z eliminacji karagenu, wskazując na potrzebę dalszych badań Herrador-López et al., 2023.
Przepuszczalność jelit i stany zapalne
Karagen może zwiększać przepuszczalność jelit, co prowadzi do rozwoju tzw. zespołu nieszczelnego jelita. Stan ten może być powiązany z chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak choroba Leśniowskiego-Crohna czy nieswoiste zapalenie jelit. Jednak metaanaliza z 2023 roku wskazuje, że korzyści z eliminacji karagenu z diety są niewielkie i wymagają dalszych badań Herrador-López et al., 2023.
Stanowiska organizacji
- FDA: Karagen jest klasyfikowany jako GRAS (generally recognized as safe) w USA, co oznacza, że jest uważany za bezpieczny w dopuszczalnych ilościach.
- EFSA: Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności uznaje karagen za bezpieczny w stosowaniu zgodnie z zasadą quantum satis, czyli na minimalnym poziomie niezbędnym do osiągnięcia pożądanych właściwości technologicznych EFSA, 2018.
Kontrowersje wokół karagenu
Mimo akceptacji przez główne organy regulacyjne, niektóre grupy konsumenckie i naukowcy nawołują do jego wycofania z listy dodatków do żywności. Argumentują to na podstawie niejednoznacznych wyników badań oraz potencjalnego wpływu na zdrowie jelitowe i metaboliczne. Organizacje takie jak Cornucopia Institute postulują całkowite wycofanie karagenu, jednak brakuje na to wystarczających dowodów naukowych, co skutkuje odrzuceniem takich wniosków przez regulatorów Dietetycy.org.pl, 2024.
Wpływ na zdrowie – podsumowanie wyników badań
Zdrowie jelit: Karagen może wpływać na przepuszczalność jelit i stany zapalne, co wskazano w badaniach na modelach zwierzęcych. Eksperymenty na szczurach i prosiętach wykazały, że wysokie dawki karagenu mogą prowadzić do uszkodzeń błony śluzowej jelit, zwiększając ryzyko rozwoju chorób zapalnych jelit. Jednak badania na ludziach przynoszą bardziej zróżnicowane wyniki, a dieta eliminacyjna nie zawsze przynosi oczekiwane korzyści.
Układ odpornościowy: Przewlekłe spożywanie dużych ilości karagenu może aktywować układ odpornościowy i zwiększać ryzyko przewlekłych stanów zapalnych. Badania wskazują, że karagen może wpływać na wrażliwość na insulinę oraz podnosić poziom markerów zapalnych, takich jak CRP i IL-6, co ma istotne implikacje dla zdrowia metabolicznego Wagner et al., 2024.
Toksyczność: Degradowany karagen (poligeenan) wykazuje działanie toksyczne i jest powiązany z ryzykiem nowotworów, jednak nie jest stosowany w przemyśle spożywczym. Karagen używany w żywności to forma niezdegradowana, która jest uznawana za bezpieczną w dopuszczalnych ilościach przez EFSA i FDA.
Czy karagen jest bezpieczny?
Obecnie większość badań oraz stanowisk regulacyjnych potwierdza bezpieczeństwo stosowania karagenu w żywności w umiarkowanych ilościach. Kluczowe jest jednak przestrzeganie norm oraz unikanie nadmiernego spożycia przetworzonej żywności, która może być głównym źródłem karagenu. Osoby z chorobami przewodu pokarmowego powinny skonsultować spożycie produktów zawierających karagen z lekarzem lub dietetykiem.
Podsumowanie i rekomendacje
Karagen jest wszechstronnym i funkcjonalnym dodatkiem do żywności, który odgrywa istotną rolę w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym. Pomimo kontrowersji, aktualny konsensus naukowy oraz stanowiska regulatorów wskazują na jego bezpieczeństwo w dopuszczalnych dawkach. Jednak ze względu na niejednoznaczne wyniki badań, zaleca się spożywanie karagenu z umiarem, szczególnie w diecie bogatej w przetworzoną żywność.
Potrzebne są dalsze badania, zwłaszcza na ludziach, aby lepiej zrozumieć potencjalne długoterminowe skutki spożycia karagenu, szczególnie w kontekście zdrowia jelitowego i metabolicznego. Badania takie pomogą wyjaśnić sprzeczne wyniki obecnych badań i dostarczą bardziej precyzyjnych wytycznych dotyczących bezpieczeństwa karagenu.
Bibliografia
- David S., Levi C. S., Fahoum L., et al. (2018). Revisiting the carrageenan controversy: do we really understand the digestive fate and safety of carrageenan in our foods? Food & Function, 9(3), 1344-1352. DOI: 10.1039/c7fo01721a: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/fo/c7fo01721a
- Limketkai B. N., Iheozor-Ejiofor Z., Gjuladin-Hellon T., et al. (2019). Dietary interventions for induction and maintenance of remission in inflammatory bowel disease. Cochrane Database of Systematic Reviews. DOI: 10.1002/14651858.CD012839.pub2: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30736095/
- Herrador-López M., Martín-Masot R., Navas-López V. M. (2023). Dietary Interventions in Ulcerative Colitis: A Systematic Review. Nutrients, 15(19), 4194. DOI: 10.3390/nu15194194: https://www.mdpi.com/2072-6643/15/19/4194
- Wagner R., Buettner J., Heni M., et al. (2024). Carrageenan and insulin resistance in humans: a randomised double-blind cross-over trial. BMC Medicine, 22(1), 1-11: https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12916-024-03771-8
- EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). (2018). Re-evaluation of carrageenan (E 407) and processed Eucheuma seaweed (E 407a) as food additives. EFSA Journal, 16(4), e05238. DOI: 10.2903/j.efsa.2018.5238: https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2903/j.efsa.2018.5238
- Dietetycy.org.pl. Karagen E407 – czy karagen jest bezpieczny dla zdrowia? https://dietetycy.org.pl/karagen-e407/
- Cornucopia Institute. (2024). Opinions on Carrageenan Safety.
Liu F., Hou P., Zhang H., et al. (2024). Food-grade carrageenans and their implications in health and disease. Journal of Food Science and Technology, DOI: 10.1111/1541-4337.12790: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34146449/ - Wang Y., et al. (2023). Meta-analysis of carrageenan consumption and health outcomes. Journal of Nutritional Biochemistry. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2023.111234
