Энергетические напитки появились на рынке в последней четверти XX века, когда один австрийский предприниматель, побывав в Азии, решил открыть их промышленное производство. Первым энергетиком массового производства стал «Red Bull» — напиток, который, как принято определять, «окрыляет». Он быстро завоевал популярность потребителей наряду с «Кока-колой» и «Пепси», производители которых тут же выпустили на рынок свои варианты энергетических напитков — «Burn» и «Adrenaline Rush» [1].
Настоящий же мировой бум энергетиков начался только в середине 2000-х годов. Так, в 2006 г. в мире было зарегистрировано почти 500 новых брендов, и количество напитков стало нарастать. К примеру, в США за 5 лет, с 2008 по 2012 г., рост продаж энергетиков составил 60%, достигнув объема, торговый оборот которого составил 12,5 млрд долларов в год.
До последнего времени не было стандартного определения понятия «энергетические напитки» в научной литературе. Их воспринимали как неалкогольные напитки, содержащие кофеин, витамины и другие полезные вещества, разработанные для повышения работоспособности организма. Энергетики прогрессивно завоевывали рынок, становясь частью субкультуры.
Вот почему, по мнению ВОЗ (2014), риски тяжелого потребления энергетических напитков среди молодых людей и их долгосрочный эффект, оставаясь в значительной степени без внимания ученых и общественности, могут стать серьезной проблемой общественного здравоохранения в будущем [2, 3].
Благодаря агрессивной рекламе, яркой упаковке, новые напитки быстро стали модными, особенно среди молодежи, причем в этой среде энергетики стало принято мешать с алкоголем. Появились и алкогольсодержащие энергетические напитки. Согласно данным Европейского агентства по безопасности продуктов питания (European Food Safety Authority, EFSA) за 2011 г. по 16 странам Евросоюза, около 30% взрослых (старше 18 лет), 68% подростков (с 10 до 18 лет) и 18% детей до 10 лет являются регулярными потребителями энергетических напитков. При этом больше всего юных любителей энергетиков в Чехии (82% подростков и 40% детей) [4—6].
Столь бурное распространение нового вида напитков среди молодого поколения вызвало опасения относительно их безопасности для здоровья как среди мирового научного сообщества, так и среди широкой общественности. Эти опасения подкреплялись появлявшимися время от времени в СМИ сообщениями о гибели подростков предположительно после употребления энергетиков с высокой концентрацией кофеина, алкогольсодержащих, а также после смешивания их с алкоголем [7, 8].
Сегодня мнения ученых и специалистов разделяются: кто-то считает энергетики вполне безобидными, подобными обычной газировке, другие, напротив, утверждают, что энергетические напитки могут действовать как наркотики и вызывать привыкание и зависимость [9—11].
Энергетические напитки в России
В России рынок энергетических напитков сформировался в конце 90-х годов, однако после кризисного 1998 г. рынок этих напитков сильно уменьшился и довольно долго существовал ограниченный круг потребителей энергетических напитков [12, 13].
С 2006 г. российский рынок энергетических напитков стал расширяться: прирост составлял более 40 млн литров в год. Таким образом, по итогам 2010 г. было реализовано 106,4 млн литров «заряжающих» коктейлей. Эксперты были уверены, что к 2015 г. эта цифра возрастет до 163 млн литров, а процент населения, потребляющего энерготоники, — до 14—15%, при этом потребление этого продукта на душу населения в среднем достигнет 1,1 л в год.
Катализатором такой динамики стали бюджетные энергетические напитки, ценовая политика, а также маркетинговые действия основных игроков рынка, направленные на завоевание новой покупательской аудитории [14].
Сегодня же маркетологи констатируют рост объемов выпуска энергетических напитков [12—16]. За последние 4 года энергетики совершили определенный прорыв в позиционировании: если раньше их традиционно относили к прохладительным напиткам, то сейчас они все больше претендуют на выделение в отдельный сегмент вследствие того, что к безалкогольным присоединились коктейли со слабым содержанием алкоголя [17].
Как сообщают рыночные аналитики маркетинговой компании Москвы «Академия Сервис», рынок энергетических напитков, включая лидера данного рынка «Red Bull», ежегодно растет на 12%, и уже достиг в 2015 г. отметки в 14 млрд долл. [16].
Поскольку все больше фирм-производителей появляется на данном рынке и усиливается конкуренция, производители энергетических напитков стремятся выделить свою продукцию из основной массы за счет вкусовых характеристик, придания особых свойств. Многие производители уже сейчас внедряют в эти напитки сыворотку, молоко, сою для разработки полезных, функциональных и высокопротеиновых напитков [18].
Основной целевой аудиторией энерготоника ранее считалась молодежь (вернее, некоторая ее часть), демонстрирующая определенный круг интересов и стиль отдыха. Но в последнее время к этой группе присоседились студенты, водители, спортсмены, менеджеры торговых компаний и др. [19—21].
Сегодня портрет потребителей энергетических напитков в России выглядит следующим образом [22]:
— средний возраст потребляющих энергетики —16—35 лет;
— преимущественно мужчины;
— социально активны, мобильны, всегда готовы пробовать что-то новое;
— не имеют выраженного единства предпочтений вкусов напитка.
Основные потребительские ожидания от продукта:
— определенное состояние (возбуждение, эйфория, веселье);
— повышение работоспособности, прилив сил для выполнения конкретной задачи в данный временной период;
— расслабление, снятие стресса, даже некоторое «забвение»;
— качественный активный отдых.
Содержание энергетических напитков. Влияние отдельных ее компонентов на здоровье человека
Сегодня в мире производятся десятки наименований энергетических напитков, но состав в принципе один и тот же (см. приложение).
Углеводы
Прежде всего в их состав входят сахароза и глюкоза. Первое — это обычный сахар, второе — основное питательное вещество для организма, образующееся при расщеплении крахмала и дисахаридов (веществ, поступающих в организм с пищей) [23].
Из-за большого количества сахара и кислот, содержащихся в составе энергетических напитков, их частое употребление нарушает кислотно-щелочной баланс во рту, а также разрушает эмаль зубов, способствуя развитию кариеса. Содержание сахаров в энергетиках весьма высоко, что значительно повышает нагрузку на эндокринную функцию поджелудочной железы. Вследствие этого повышается риск развития сахарного диабета, особенно в случае имеющейся наследственной предрасположенности и/или на фоне избыточной массы тела.
Кофеин
Кофеин, обладающий легким психостимулирующим действием, представляет собой психоактивное вещество, которое наиболее широко используют в мире. Он присутствует в прохладительных напитках, кофе, чае, какао, шоколаде и ряде прописываемых или доступных без рецептов лекарственных средств (табл. 1).
Кофеин всасывается из желудочно-кишечного тракта и быстро распределяется по всем тканям, легко проникая через плацентарный барьер. Многие эффекты кофеина могут объясняться конкурентным антагонизмом по отношению к аденозиновым рецепторам. Аденозин, входящий в состав аденозинтрифосфата (АТФ) и нуклеиновых кислот, выполняет роль нейромодулятора, влияя на ряд метаболических функций в центральной нервной системе (ЦНС). Поскольку аденозин подавляет активность ЦНС, антагонисты аденозиновых рецепторов (такие как кофеин) обладают стимулирующим действием.
Безопасная доза ежедневного потребления кофеина различается по российским и по западным нормативам. В России она составляет 150 мг/сут, а на Западе — 400 мг/сут [24, 25]. Эти дозы применимы к здоровым взрослым людям молодого и среднего возраста, за исключением женщин в период беременности и кормления грудью (для них безопасную дозу до сих пор так и не установили) [26]. С детьми тоже имеются противоречивые данные: в настоящее время рассматривается снижение их предельно допустимой дозы [27].
Эксперты из эстонского отделения ВОЗ в журнале Frontiers in Public Health (2014) опубликовали результаты исследования, согласно которым в Европе 1/3 взрослых, каждый пятый ребенок и более 2/3 подростков пьют энергетики. В то время как взрослые получают из них только 8% потребляемого кофеина, у детей этот показатель гораздо выше и составляет 43%. Поэтому ученые предупреждают об опасности кофеиновой интоксикации, которая намного сильнее выражена у детей, чем у взрослых. Более того, 70% молодых людей в возрасте от 18 до 29 лет пьют энергетические напитки, смешивая их с алкоголем и /или употребляют алкогольсодержащие энергетики [2, 24].
Кофеин может быть опасен для пожилых людей, особенно для лиц с сердечно-сосудистыми и другими хроническими неинфекционными заболеваниями [28, 29].
Кофеин стимулирует процессы возбуждения в коре головного мозга, повышает двигательную активность и повышает умственную и физическую работоспособность, выносливость. А еще временно усиливает внимание, память, реакцию, снижая при этом чувство усталости и сонливости.
Кофеин и выносливость
Кофеин является неотъемлемой частью диет многих спортсменов, так как умеренные дозы кофеина способны повышать выносливость.
Обзор результатов «кофеиновых исследований» показывает, что потребление 3 мг кофеина на килограмм массы тела способно улучшить выносливость на 20—50% у элитных и умеренно-тренированных спортсменов, которые бегут или крутят педали при интенсивности 80—90% от VO2max.
Кофеин занимает уникальную позицию в спортивном мире. Фактически, доза кофеина 3—6 мг на 1 кг массы тела улучшает работоспособность без повышения уровня кофеина в крови выше допингового порога Международного олимпийского комитета (МОК) [30]. Тем не менее применение кофеина ограничено МОК — уровень его содержания в моче выше 12 мкг на 1 мл считается допингом. Таким образом, кофеин потенциально становиться легальным и безопасным средством повышения выносливости [30].
Вполне вероятно, что за улучшение работоспособности и выносливости в различных спортивных ситуациях отвечают различные механизмы.
Существует три основные теории влияния кофеина на работоспособность:
1. Стимуляция центральной нервной системы. Кофеин может ослаблять восприятие нагрузки за счет увеличения скорости передачи нервных импульсов и усиления сокращения мышечных волокон, позволяя, таким образом, легче подключать мышцы к работе.
2. Увеличение силы мышечных сокращений: кофеин, воздействуя на ионный клеточный транспорт, улучшает приток натрия и калия к работающим мышцам и перенос кальция в них [31].
3. Кофеин может увеличивать утилизацию жира и снижать потребление углеводов. Он приводит к увеличению уровня адреналина в крови как во время отдыха, так и во время физической нагрузки, что в результате мобилизует свободные жирные кислоты из жировых или внутримышечных триглицеридов. Наличие повышенного количества свободных жирных кислот снижает потребление углеводов, распад гликогена в печени и гликогеновое «истощение» и, таким образом, повышает выносливость [32].
Тем не менее возникает этический вопрос об использовании кофеина для улучшения результативности в спорте. Рекомендуемая доза при повышенной физической активности (3—6 мг/кг) принимается за час до нагрузки [33]. Однако даже когда кофеин используется в легальных дозах, он может быть воспринят как форма допинга, ставя, таким образом, под сомнение чистоту спортивного результата. Вот почему Американский колледж спортивной медицины, Олимпийский комитет Соединенных Штатов Америки и Американская диетическая ассоциация не одобряют применение кофеина в целях повышения выносливости [34, 35].
Риски, связанные с потреблением кофеина
Уменьшение усталости, сонливости, улучшение умственной и физической работоспособности — все это временный эффект от воздействия излишних доз кофеина, сменяется он еще большей утомляемостью и усталостью. Если не дать организму полноценный отдых, а выпить еще чашку кофе или черного чая, то можно значительно превысить допустимую дозу кофеина, так как он медленно выводится из организма [36, 37].
Кофеин полностью выводится из организма взрослого здорового человека через 5—7 ч, из организма курильщика — через 3 ч, беременной женщины — 18–20 ч, новорожденного — 30 ч.
Кофеин — основной и обязательный компонент всех энергетиков. Он оказывает стимулирующее действие, однако сам не является источником энергии. Он малотоксичен, но в больших дозах и при регулярном употреблении может вызвать психомоторное возбуждение, раздражительность, бессонницу, тахикардию, аритмию, повышение артериального давления, тошноту, рвоту. Кофеин может повредить формирующуюся у детей нервную систему. Ребенок становится капризным, раздражительным, быстро утомляется, нарушается дневной и ночной сон.
У людей, предрасположенных к сердечно-сосудистым заболеваниям, ежедневное употребление содержащих кофеин энергетиков (как искусственных, так и натуральных) может вызвать серьезные проблемы со здоровьем: повысить артериальное давление, увеличить частоту пульса, а у некоторых спровоцировать развитие аритмии [38].
Кофеин противопоказан лицам, страдающим эпилепсией, повышенной психической возбудимостью, бессонницей, неконтролируемой артериальной гипертензией, нарушениями сердечного ритма и проводимости, при глаукоме [39, 40].
Опасные последствия, связанные с потреблением кофеина в безалкогольных и алкогольсодержащих энергетических напитках, будут рассмотрены подробно в дальнейшем, во второй части данной статьи.
Теобромин
Теобромин — вещество, схожее по строению и действию с кофеином, но обладающее примерно в 10 раз меньшим психостимулирующим эффектом, содержится в какао и какаопродуктах, например, в шоколаде.
Таурин
Таурин — производное аминокислоты цистеина, но вопреки распространенной точке зрения, сам аминокислотой не является. Немалое количество таурина поступает к нам с едой. Таурин — один из основных компонентов желчи, в небольших количествах содержится в различных тканях животных и человека, в основном в мышечной.
Таурин необходим для нормального функционирования нервной, иммунной и некоторых других систем, участвует в регуляции обмена жиров и кальция, улучшает питание клеток. В достаточном количестве синтезируется в организме (за исключением некоторых врожденных заболеваний). Опыты на мышах показали, что таурин может уменьшать мышечную усталость при длительных нагрузках [41]. Эффекты больших доз этого вещества, содержащихся в энергетических напитках, у людей не исследованы.
Обладая антиоксидантным действием и активно участвуя в обменных процессах, таурин помогает стабилизировать уровень сахара в крови, расщеплять холестерин, тем самым предупреждая сердечно-сосудистые заболевания [42, 43]. В связи с этим, он часто включается в состав биологически активных добавок к пище [44].
Вопрос о токсичности таурина остается спорным, однако многократное превышение его в энергетических напитках в сочетании с кофеином грозит перевозбуждением центральной нервной системы, усилением обменных процессов, уменьшением тормозных процессов.
При передозировке он может вызывать [45]:
— боли в животе;
— обострение язвы;
— гастрит;
— аритмию;
— перебои в сердечной деятельности;
— аллергические реакции.
Особенно таурин опасен для детей и подростков, поскольку при дозе 3 г и более может вызвать таурин-индуцированную токсическую энцефалопатию [46].
Глюкуронолактон
Глюкуронолактон — D-glucourone-γ-lactone (DGL), один из естественных метаболитов глюкозы в человеческом организме, важный компонент соединительной ткани. Никакими «энергетическими» свойствами не обладает, несколько улучшает выведение из организма токсичных продуктов обмена веществ.
Содержится в обычных продуктах питания: в крупах, красном вине, некоторых растительных смолах, где DGL можно найти в естественной форме в небольших количествах. Вино содержит максимальное количество глюкуронолактона — до 20 мг на 1 л напитка. При нормальном питании любой человек получает глюкуронолактон в достаточном количестве.
Результаты исследований также показали, что DGL быстро всасывается, метаболизируется и выводится в виде глюкаровой кислоты, ксилита (сахарный спирт) и L-ксилулозы (сахар) с мочой.
Если в напитке содержание таурина составляет 1000 мг/л, глюкуронолактона — 2400 мг/л, то в банке этого напитка емкостью 500 мл содержится 500 и 1200 мг этих веществ соответственно, что превышает естественную суточную норму во много раз, а в случае с глюкуронлактоном — почти в 1000 раз. Эффект таких доз, равно как и взаимодействие с другими компонентами напитков, пока не изучен [47].
В настоящее время Научная группа экспертов по пищевым добавкам и источникам пищевых веществ в питании (Scientific Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food) проанализировала результаты экспериментальных исследований и пришла к следующим выводам [48].
1. Европейский научный комитет по питанию (Scientific Committee on Food-SCF) при очень тщательном исследовании документов Европейской комиссии по изучению безопасности энергетических напитков и их компонентов, в том числе глюкуронолактона, рассмотрев токсикокинетику соединений в организме и его эффекты, заключил: «…Рассмотрение вопроса о химической природе компонентов и их метаболитов, и тот факт, что различные процессы участвуют в их всасывании, распределении, метаболизме и выведении, по мнению эксперта, не вызывает никаких оснований ожидать каких-либо токсикокинетических взаимодействий, даже при высоких дозировках любой составляющей…» [48].
2. В экспериментальных исследованиях на крысах не выявлены мутагенные, тератогенные и онкогенные эффекты высоких доз как таурина, так и спиролактона. Не влияют они на репродуктивную функцию крыс.
3. NOAEL (no-observed adverse effect level), т. е. уровень неблагоприятного видимого эффекта у таурина и DGL в 120 раз и 200 раз соответственно выше количества, потребляемого европейцами за 1 день.
4. Тем не менее рекомендовано обратить особое внимание:
— на экстремальное потребление напитков (выше 1420 мл за сутки);
— потребление детьми, так как расчеты произведены исходя из массы тела взрослого человека;
— на потребление алкогольсодержащих и безалкогольных энергетических напитков в сочетании с алкоголем [48].
5. Необходимо оценивать продукт целиком, и не только в эксперименте на крысах, у которых глюкуроновая кислота может трансформироваться в аскорбиновую, т. е. в витамин С, но и проводить клинические исследования на добровольцах.
L-карнитин
L-карнитин — вещество, которое синтезируется в организме из аминокислот лизина или метионина. Содержится в мясных и молочных продуктах, орехах, некоторых фруктах и овощах. Он необходим для нормального усвоения и распада жиров. Уменьшая содержание жира в скелетной мускулатуре, L-карнитин снижает избыточную массу тела. При этом способствует экономному расходованию гликогена и увеличению его запасов в печени и мышцах.
Оказывает нейротрофическое действие, тормозит апоптоз, ограничивает зону поражения и восстанавливает структуру нервной ткани. L-карнитин за счет снижения уровня молочной и пировиноградной кислот способствует повышению выносливости, а также увеличивает двигательную активность и повышает переносимость физических нагрузок.
Организм человека не нуждается в дополнительном источнике L-карнитина в виду собственной выработки и поступления с пищей. Рекомендуемая суточная доза L-карнитина для взрослых составляет до 300 мг, для детей и подростков от 7 до 18 лет — 100—300 мг.
При повышенных умственных, физических и эмоциональных нагрузках, многих заболеваниях, в стрессовом состоянии, при беременности или кормлении грудью, занятиях спортом потребность в L-карнитине может увеличиться в несколько раз:
— При борьбе с избыточной массой тела или для повышения иммунитета — до 1500—3000 мг.
— При СПИДе, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, печени и почек, острых инфекциях — до 1000—1500 мг.
— При интенсивных занятиях спортом — до 1500—3000 мг.
— У работников тяжелого физического труда — до 500—2000 мг.
Действие более высоких доз этого вещества пока не изучено [49].
Витамины группы В и D-рибоза
Витамины группы В и D-рибоза нужны человеку, но первые поступают с пищей, а второе синтезируется в организме самостоятельно. Витамины группы B — вещества, необходимые организму для многих биохимических реакций; в обычном рационе современного человека содержатся в достаточных количествах. Они не обладают «энергетическими» свойствами, не участвуют в синтезе АТФ.
При избыточном и/или длительном их потреблении:
— D-рибоза может приводить к перевозбуждению и болям в мышцах;
— искусственно синтезированные витамины D6, В12, С могут вызывать расстройства желудочно-кишечного тракта, а витамин С — аллергию [50];
— пиридоксин (B6) при превышении суточной дозы может вызывать онемение, появление чувства сдавления в конечностях — симптом «чулок» и «перчаток»;
— среди эффектов цианокобаламина (B12) отмечают повышение свертываемости крови, тахикардию, боли в области сердца, головную боль, головокружение;
— аскорбиновая кислота может вызывать уменьшение проницаемости капилляров и гистогематологических барьеров, ухудшение трофики тканей, протромбинемию, повышение свертываемости крови, эритроцитопению, нейтрофильный лейкоцитоз, повреждение гломерулярного аппарата почек, образование мочевых камней, нарушение обмена веществ, в том числе обмена меди и цинка, нарушение сна [51].
Следует отметить, что для витаминизированных напитков, в том числе энергетических, массовая доля витаминов должна соответствовать нормам, рекомендованным Министерством здравоохранения Российской Федерации. Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах для населения России представлены в табл. 2 [52].
Женьшень и гуарана
Женьшень и гуарана — это природные стимуляторы, которые полезны в малых дозах. В напитках эти вещества смешиваются в различных пропорциях. Гуарана — тропическое растение, распространенное в Бразилии, используется как природный психостимулятор. Содержит множество органических веществ, основное из которых — кофеин, который и обусловливает стимулирующее действие. Женьшень — природный стимулятор разностороннего действия, который усиливает стимулирующее влияние энергетиков.
В обычных дозах они снижают чувство усталости, повышает психическую и физическую активность. Однако чрезмерное их употребление чревато тревожностью, бессонницей и подъемом артериального давления.
Пищевые добавки
Разумеется, в энергетические напитки добавляются и те вещества, без которых немыслима современная пищевая промышленность: консерванты, регуляторы кислотности, стабилизаторы, красители, ароматизаторы и прочие небезопасные пищевые добавки. Они используются для увеличения срока хранения, улучшения товарного вида, следовательно, роста объема продаж.
Таким образом, в первой части статьи изложены история вопроса, состав и свойства компонентов энергетиков. Анализируются результаты воздействия на организм таких компонентов, как сахароза, кофеин, таурин, глюкуронолактон, витамины и других. Даны физиологические нормы потребления всех компонентов. Описан состав наиболее распространенных энергетических напитков.
Во II части данной статьи будут изложены вопросы, связанные с опасными последствиями употребления энергетических напитков и рисками, связанными с потреблением алкогольных энергетических напитков. Будут даны Рекомендации ВОЗ и освещены существующая политика государств по данному вопросу, а также Федеральное и региональное Законодательное регулирование рынка энергетических напитков в России.
Конфликт интересов отсутствует.
Участие авторов:
Идея, написание статьи — Л.Ш.
Поиск литературных источников, составление ссылок, участие в редактировании текста согласно требованиям данного научно-практического журнала — Р.Е.