aspartam | |
---|---|
| |
Allmän | |
Systematiskt namn |
N -L-a-aspartyl-L-fenylalanin 1-metylester |
Chem. formel | C14H18N2O5 _ _ _ _ _ _ _ |
Fysikaliska egenskaper | |
Molar massa | 294.301 g/ mol |
Densitet | 1,347 g/cm³ |
Termiska egenskaper | |
Temperatur | |
• smältning | 246-247°C |
Kemiska egenskaper | |
Löslighet | |
• i vatten | måttlig |
Klassificering | |
Reg. CAS-nummer | 22839-47-0 |
PubChem | 134601 |
Reg. EINECS-nummer | 245-261-3 |
LEDER |
[NH3+] [C@@H](CC([O-])=O)C(N[C@@H] (CC1=CC=CC=C1)C(OC)=O)=O |
InChI | InChI=1S/C14H18N2O5/c1-21-14(20)11(7-9-5-3-2-4-6-9)16-13(19)10(15)8-12(17)18/ h2-6,10-11H,7-8,15H2,1H3,(H,16,19)(H,17,18)/t10-,11-/m0/s1IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N |
Codex Alimentarius | E951 |
CHEBI | 2877 |
ChemSpider | 118630 |
Säkerhet | |
NFPA 704 |
![]() |
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Aspartam ( engelsk aspartam ; L-Aspartyl-L-phenylalanine) är ett konstgjort sötningsmedel som används som sockerersättning och även som livsmedelstillsats E951 . Aspartam har samma kaloriinnehåll som socker , medan det har en sötma 200 gånger mer än den vanliga sackarosen. Det syntetiserades 1965 och dess patent gick ut 1987 i Europa och 1992 i USA [1] .
Aspartam är en av de mest noggrant testade livsmedelsingredienserna [2] . Granskningar av studier av över 100 statliga tillsynsmyndigheter har visat att ingrediensen är säker för människors hälsa vid adekvata intagsnivåer [3] [4] [5] [6] . Från och med 2018 har flera genomgångar av randomiserade kontrollerade studier visat att användningen av aspartam istället för socker minskar kaloriintaget och kroppsvikten hos vuxna och barn.
Aspartam upptäcktes 1965 av James M. Schlatter, en kemist som arbetar för GD Searle & Company, ett dotterbolag till Pfizer . Schlatter syntetiserade aspartam som ett mellansteg i skapandet av en tetrapeptid - hormonet gastrin för användning som en kandidat för anti-ulcusläkemedel [7] . Han upptäckte dess söta smak när han slickade ett finger som var förorenat med aspartam [8] [9] .
1975 granskade Food and Drug Administration (FDA) 11 studier som lämnats in av aspartamtillverkaren för godkännande som kosttillskott [10] . FDA-teamet rapporterade "allvarliga brister i inlagorna" [10] . FDA försökte autentisera de inlämnade studierna mot stödjande data. 1979 drog Center for Food Safety and Applied Nutrition slutsatsen att eftersom många av problemen med aspartamstudier var små och inte påverkade slutsatserna, kunde studierna användas för att bedöma säkerheten för aspartam [10] .
1980 sammankallade FDA en offentlig utredningsnämnd, sammansatt av oberoende konsulter, med uppgift att undersöka det påstådda sambandet mellan aspartam och hjärncancer. Rådet drog slutsatsen att aspartam inte orsakade hjärnskador, men rekommenderade mot godkännande av aspartam som kosttillskott, med hänvisning till obesvarade frågor om cancer hos laboratorieråttor [10] .
1983 godkände FDA användningen av aspartam i kolsyrade drycker och 1993 i andra drycker, bakverk och konfektyrer [3] . 1996 hävde FDA alla restriktioner för aspartam, vilket gjorde att det kunde användas i alla livsmedel [3] [11] .
Flera EU-länder godkände aspartam på 1980-talet och 1994 godkändes det i hela Europeiska unionen [12] . Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) granskade efterföljande säkerhetsstudier och godkände därefter aspartam som en säker livsmedelsingrediens 2002 [12] . 2006 granskade EFSA på nytt ett antal studier om aspartam och förklarade återigen aspartam som ett säkert kosttillskott [12] [13] .
Aspartam är cirka 180-200 gånger sötare än sackaros ( bordssocker ), har ingen lukt och är mycket lösligt i vatten. Trots att detta sötningsmedel, liksom kolhydrater och proteiner , har ett kaloriinnehåll på 4 kcal /g, behövs en så liten mängd aspartam för att skapa en söt smak att dess kaloriinnehåll kan likställas till noll [4] . Smaken av aspartam och andra konstgjorda sötningsmedel skiljer sig från bordssockers när det gäller sötmans varaktighet och tiden till sötma, även om aspartam i smakegenskaper kommer närmast socker bland andra godkända konstgjorda sötningsmedel (efter sukralos ) [2] . Aspartam blandas ofta med andra konstgjorda sötningsmedel som acesulfamkalium för en övergripande smak som liknar socker [14] .
Liksom många andra peptider kan aspartam hydrolysera (bryta ner) till sina beståndsdelar aminosyror under förhållanden med förhöjd temperatur eller högt pH . Denna process gör aspartam oönskat som sötningsmedel för bakverk och produkter med högt pH som är benägna att brytas ned. Aspartams värmestabilitet kan förbättras till viss del genom att tillsätta det till fetter eller maltodextrin . Stabiliteten vid upplösning i vatten är markant beroende av pH. Vid rumstemperatur är aspartam mest stabil vid pH 4,3, där dess halveringstid är nästan 300 dagar. Men vid pH 7 är dess halveringstid bara några dagar. De flesta läskedrycker har ett pH-värde på 3 till 5, där aspartam är ganska stabilt och inte bryts ner och därigenom förlorar sötma. I produkter som kan kräva längre hållbarhet, som läsksirap, blandas ibland aspartam med ett mer stabilt sötningsmedel som sackarin [15] .
En beskrivande metod för lösningar som innehåller aspartam rapporterar en söt eftersmak samt en bitter och obehaglig eftersmak [16] . I produkter som pulverdrycker kan aminen i aspartam reagera Maillard med aldehydgrupper som finns i vissa aromatiska föreningar. Den efterföljande förlusten av både smak och sötma kan förhindras genom att skydda aldehyden som en acetal [16] .
Aspartam finns tillgängligt under en mängd olika varumärken, både ensamt och i blandningar av sötningsmedel . Aspartam är det näst mest populära sötningsmedlet och finns i en mängd olika livsmedel och drycker, inklusive läsk, varm choklad, tuggummi, godis, yoghurt, vitaminer, hostdroppar och mer. Kommersiella namn: Sweetly, Slastilin, Nutrisvit [17] , Shugafri.
Det finns även i form av tabletter (1 tablett motsvarar 3,2 g socker vad gäller sötma) och används för diabetes mellitus , fetma och andra sjukdomar som kräver begränsning eller uteslutning av sockerkonsumtion [18] .
Den mänskliga upplevda sötman av aspartam (och andra söta ämnen som acesulfamkalium ) hos människor beror på dess bindning till heterodimera G -proteinkopplade receptorer TAS1R2 och TAS1R3 [19] . Aspartam känns inte igen av gnagare på grund av skillnader i smaklökar [20] .
Aspartam hydrolyseras snabbt i tunntarmen . Även när mycket höga doser av aspartam (mer än 200 mg/kg) intas, upptäcks inte aspartam i blodet på grund av dess snabba halveringstid [4] . Vid intag bryts aspartam ner till restkomponenter inklusive asparaginsyra , fenylalanin , metanol [21] och andra nedbrytningsprodukter inklusive formaldehyd och myrsyra [22] . Människostudier visar att myrsyra elimineras från kroppen snabbare än den bildas efter intag av aspartam. I vissa fruktjuicer kan högre koncentrationer av metanol hittas än den mängd som produceras av aspartam i kolsyrade drycker [23] .
De huvudsakliga nedbrytningsprodukterna av aspartam är dess cykliska dipeptid (i form av 2,5-diketopiperazin), icke-förestrad dipeptid (aspartylfenylalanin) och dess beståndsdelar: fenylalanin [24] , asparaginsyra [23] och metanol [ 25] . Vid 180 °C sönderdelas aspartam och bildar ett derivat av 2,5-diketopiperazin [26] .
AsparaginsyraAsparaginsyra (aspartat) är en av de vanligaste aminosyrorna i den normala kosten. Liksom med metanol och fenylalanin är intaget av asparaginsyra från aspartam betydligt mindre än vad som kan förväntas från andra kostkällor. Vid den 90 :e percentilen av intaget ger aspartam endast 1% till 2% av det dagliga intaget av asparaginsyra. Tidiga förslag kom att aspartam, i kombination med andra aminosyror som glutamat , kunde leda till excitotoxicitet , skada hjärnan och nervcellerna [27] [28] . Kliniska studier har dock inte visat några tecken på neurotoxicitet [2] och metaboliska studier tyder på att det inte är möjligt att få tillräckliga mängder asparaginsyra och glutamat från mat och dryck till nivåer som förväntas vara toxiska [5] .
MetanolSom ett resultat av metabolism omvandlas 10% (i massa) av aspartam till metanol, som, som ett resultat av aspartammetabolism, absorberas och snabbt omvandlas till formaldehyd och sedan fullständigt oxideras till myrsyra. Metanolen från aspartam är osannolikt att utgöra en hälsorisk av flera skäl. För det första innehåller fruktjuicer och citrusfrukter metanol, som finns i naturen i mycket större mängder; för det andra finns det andra livsmedelskällor för metanol, såsom fermenterade drycker, och mängden metanol som erhålls från livsmedel och drycker sötade med aspartam är betydligt mindre än från naturliga livsmedel och drycker [2] .
Till exempel, som ett resultat av att dricka 1 liter av en drink sötad med aspartam (utbyte 56-60 mg metanol per liter), kommer mindre metanol in i kroppen än när man dricker naturlig juice (upp till 160 mg per liter). Innehållet av metanol i juicer varierar beroende på många faktorer, olika studier har visat på halten 1-43 mg/l, 10-80 mg/l, 12-640 mg/l; medelhalten anses vara 140 mg/l [2] .
Förutom att erhållas direkt från mat, främst från färska grönsaker, frukter och juicer, bildas metanol även i människokroppen som ett resultat av metabolism (särskilt från fruktpektin ), till exempel metaboliseras 142 mg endogen metanol från en liter tomatjuice (utöver 159 mg som ingick i denna juice initialt). I genomsnitt bildas 0,4–1,4 g endogen metanol per dag i människokroppen [29] [30] [31] .
Att ta aspartam i doser upp till 34 mg per kilo kroppsvikt (en gång) eller 70 mg/kg (i 8 doser) ledde inte till uppkomsten av metanol i blodet i detekterbara koncentrationer [29] .
Aspartam är en metylester av naturliga aminosyror: L -asparaginsyra och L- fenylalanin [32] . Under starkt sura eller alkaliska förhållanden kan aspartam bilda metanol genom hydrolys . Under mer stringenta förhållanden hydrolyseras också peptidbindningar , vilket resulterar i bildandet av fria aminosyror [33] .
Även om kända aspekter av syntesen av aspartam skyddas av patent, är många detaljer i syntesen proprietära [2] . Det finns för närvarande två metoder för syntes av aspartam för kommersiella ändamål. I kemisk syntes kombineras två karboxylgrupper av asparaginsyra till en anhydrid , och aminogruppen är en skyddad formylgrupp . Fenylalanin omvandlas till sin metylester och kombineras med N-formylasparaginsyraanhydrid; sedan avlägsnas den skyddade gruppen genom sur hydrolys . En nackdel med denna metod är det faktum att den bittersmakande β-formen kan bildas när fel karboxylgrupp från asparaginsyraanhydrid binder till fenylalanin, varvid den önskade och oönskade isomeren bildas i förhållandet 4:1 [34] .
Ett annat tillvägagångssätt använder ett enzym från Bacillus thermoproteolyticus för att katalysera kondensationen av kemiskt förändrade aminosyror, vilket kommer att ge höga utbyten utan biprodukten i β-form, vilket ger den perfekta smaken av aspartam. Denna metod användes tidigare inte kommersiellt eftersom den gav låga skördar. Metoder för direkt framställning av aspartylfenylalanin på enzymatiska sätt följt av kemisk metylering har också prövats, men används för närvarande inte i industriell produktion [35] .
Säkerheten för aspartam har studerats sedan dess upptäckt [36] och är en av de mest noggrant testade livsmedelsingredienserna [2] . Ett stort antal toxikologiska och kliniska studier av aspartam bekräftar dess ofarlighet om den dagliga dosen inte överstiger 50 mg per kilo kroppsvikt. Aspartam är erkänt som ett säkert sötningsmedel och livsmedelstillsats för människors hälsa av mer än 100 tillsynsmyndigheter i deras länder, inklusive Food and Drug Administration (FDA) [3] , British Food Standards Agency [37] , Europeiska Food Safety Agency (EFSA) [12] , Health Canada [38] och Food Standards Australien och Nya Zeeland [6] .
Med tanke på det stora antalet studier om säkerheten för aspartam, inklusive fem tidigare negativa långtidsstudier av karcinogenicitet, en nyligen publicerad stor epidemiologisk studie med ett negativt samband mellan användning av aspartam och tumörbildning, och en serie av tre negativa studier på transgena möss, FDA ser ingen anledning att ändra sin tidigare slutsats att aspartam är säkert som ett allmänt sötningsmedel för livsmedel.
Originaltext (engelska)[ visaDölj] Med tanke på resultaten från det stora antalet studier om aspartams säkerhet, inklusive fem tidigare utförda negativa kroniska karcinogenicitetsstudier, en nyligen rapporterad stor epidemiologisk studie med negativa samband mellan användningen av aspartam och förekomsten av tumörer, och negativa fynd från en serie av tre transgena musanalyser, finner FDA ingen anledning att ändra sin tidigare slutsats att aspartam är säkert som ett allmänt sötningsmedel i mat. — FDA-uttalande om europeisk aspartamstudie. CFSAN/Office of Food Additive Safety. 20 april 2007År 2015 publicerades resultaten från en dubbelblind, randomiserad , placebokontrollerad studie utförd i Storbritannien. 48 personer som enligt uppgift hade aspartamkänslighet jämfördes med 48 personer i samma ålder och kön som inte var känsliga för aspartam. Under sju dagar åt några av dem ett mellanmål innehållande 100 mg aspartam, medan andra åt ett mellanmål utan aspartam. Försökspersonerna informerades inte om huruvida de fick placebo eller aspartam. Försökspersonerna bedömdes på 14 symtom, biokemiska och metaboliska mätningar gjordes. Inga psykologiska eller metaboliska tecken på en akut biverkning av aspartam kunde hittas [39] .
Från och med 2017 har recensioner av kliniska prövningar visat att användningen av aspartam (eller andra icke-näringsmässiga sötningsmedel) istället för socker minskar kaloriintaget och kroppsvikten hos vuxna och barn [40] [41] [42] .
En granskning från 2017 av de metaboliska effekterna av aspartam visade att det inte påverkade blodsocker , insulin , totalt kolesterol , triglycerider , kaloriintag eller kroppsvikt . Men nivåerna av högdensitetslipoproteiner var högre jämfört med de som inte konsumerade aspartam, men lägre bland de som konsumerade sackaros [43] .
FenylalaninHöga nivåer av den naturligt förekommande essentiella aminosyran fenylalanin utgör en hälsorisk för de som är födda med fenylketonuri , en sällsynt ärftlig sjukdom som förhindrar korrekt metabolism av fenylalanin [44] . Eftersom aspartam innehåller en liten mängd fenylalanin måste produkter som innehåller aspartam i många länder, inklusive Ryssland, märkas: ”Innehåller en källa till fenylalanin. Kontraindicerat för patienter med fenylketonuri” på etiketten [45] .
Fenylalanin är en av de essentiella aminosyrorna och är avgörande för normal tillväxt och underhåll av mänskligt liv [44] . Oro över säkerheten för fenylalanin från aspartam för personer utan fenylketonuri beror främst på hypotetiska förändringar i nivåerna av signalsubstanser , såväl som förhållandet mellan signalsubstanser och varandra i blodet och hjärnan, vilket kan leda till neurologiska symtom. Flera översikter av den vetenskapliga litteraturen har inte hittat konsekventa fynd som stödjer sådana farhågor [36] [5] , och även om högdoskonsumtion av aspartam kan ha vissa biokemiska effekter, observeras dessa effekter inte i toxicitetsstudier, vilket tyder på att aspartam kan påverka negativt funktion neuroner [44] . Som med metanol och asparaginsyra resulterar naturliga livsmedel i en typisk kost, såsom mjölk, kött och frukt, i betydligt mer fenylalanin-intag än vad som kan förväntas från aspartamkonsumtion [5] .
CancerMånga recensioner har inte funnit något samband mellan aspartam och cancer [4] [5] [46] [47] . Denna ståndpunkt stöds av många tillsynsorgan som FDA [48] och EFSA [12] samt vetenskapliga organisationer som US National Cancer Institute [49] . EFSA, FDA och US National Cancer Institute uppger att aspartam är säkert för mänsklig konsumtion [3] [13] .
NeurotoxicitetLitteraturöversikter har inte funnit några bevis för att adekvata doser av aspartam kan leda till neurotoxiska effekter [4] [5] [5] [50] . En genomgång av studier utförda på barn avslöjade inte några signifikanta säkerhetsfynd för neuropsykiatriska tillstånd såsom panikattacker , cyklotymi , hallucinationer , ADHD eller anfall med aspartamanvändning [51] .
HuvudvärkHuvudvärk är det vanligaste symtomet som rapporteras av konsumenter [4] . Medan en liten recension noterar att aspartam sannolikt är en av många dietiga migräntriggers , en lista som inkluderar "ost, choklad, citrusfrukter, korv, mononatriumglutamat, aspartam, fet mat, glass, avslag från koffein och alkoholhaltiga drycker, särskilt rött vin och öl” [52] , andra recensioner har noterat motstridiga studier om huvudvärk [4] [53] , och de flesta studier saknar bevis eller referenser som stödjer detta påstående [4] [54] .
Liksom de flesta kosttillskott fastställdes ett acceptabelt dagligt intag (ADI) innan godkännande för användning av aspartam, vilket definieras som "mängden av ett kosttillskott, uttryckt i kroppsvikt, som kan konsumeras dagligen under en livstid utan risk för hälsan” [55] . FAO/WHO:s gemensamma expertkommitté för livsmedelstillsatser (JECFA) och Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) har baserat på studier fastställt att nivån av inga uppenbara biverkningar (NOA) av aspartam är 400 mg/kg kroppsvikt, medan medan Food and Drug Administration definierade en NOEL på 500 mg/kg respektive . Eftersom det acceptabla dagliga intaget (ADI) är en 100-faldig säkerhetsmarginal [56] är ADI för aspartam 40 mg/kg (enligt JECFA och EFSA) och 50 mg/kg (enligt FDA) kroppsvikt, respektive [49] .
Granskningarna analyserade studier som undersökte aspartamkonsumtion i länder runt om i världen, inklusive USA, europeiska länder och Australien, bland annat. Dessa granskningar har visat att även de höga nivåerna av aspartamintag som studerats i många länder och med olika metoder för att mäta aspartamintaget ligger långt under ADI-nivåerna [5] [57] . Granskningar har också funnit att populationer som anses vara särskilt höga aspartamanvändare, såsom barn och diabetiker, ligger under ADI för säker konsumtion, även efter att ha tagit hänsyn till värsta tänkbara konsumtionsberäkningar [5] [57] .
I en rapport publicerad den 10 december 2013 sa EFSA att efter noggrann granskning av bevisen hade man uteslutit "den potentiella risken att aspartam kan skada gener och orsaka cancer" och ansåg att mängden i dietläsk var säker att konsumera [58] .
Under handelsnamnen Sweetly, Slastilin, Nutrisweet och Shugafri finns aspartam i cirka 6 000 konsumentlivsmedel och drycker som säljs över hela världen, inklusive (men inte begränsat till): läsk , snabbfrukostflingor , hårda godisar , flingor, sockerfri tugga tuggummin , kakaoblandningar , frysta desserter , juicer , laxermedel , multivitaminer , mjölkdrycker , läkemedel och näringstillskott , cocktailblandningar , sötningsmedel , teer , snabbkaffe , konfektyrsmulor , vinkylare och yoghurt . I vissa länder serveras det som en krydda på bordet. Aspartam är mindre lämplig för bakning än andra sötningsmedel eftersom det bryts ner vid upphettning och förlorar mycket av sin sötma [59] [60] .
Aspartam tillverkas i olika regioner: Kina, EU, Japan, Korea, USA. Volymen av världsproduktionen för 2003 är 13,2 tusen ton, cirka 528 miljoner euro. Det mesta av efterfrågan kommer från USA [61] .
1985 köpte Monsanto GD Searle [62] och aspartamverksamheten blev ett separat Monsanto-dotterbolag, NutraSweet Company . I mars 2000 sålde Monsanto den till JW Childs Equity Partners II LP [63] . Europeiska patent för användning av aspartam gick ut 1987 [64] och det amerikanska patentet gick ut 1992. Företaget har sedan dess konkurrerat om marknadsandelar med andra tillverkare inklusive Ajinomoto , Merisant och Holland Sweetener Company.
Många aspekter av den industriella syntesen av aspartam skapades av Ajinomoto [2] . 2004 hade aspartammarknaden, där Ajinomoto låg, en andel på 40 procent på 14 000 ton per år, och konsumtionen av produkten växte med 2 procent per år [65] . Ajinomoto förvärvade sin aspartamverksamhet 2000 från Monsanto för 67 miljoner dollar [66] .
År 2008 stämde Ajinomoto den brittiska stormarknadskedjan Asda , en del av Walmart , för att ha uppsåtligt missvisat sin aspartamprodukt när ämnet listades som borttaget från kedjans produktsortiment tillsammans med andra "otäcka saker". I juli 2009 dömde en brittisk domstol till förmån för Asda [67] . I juni 2010 upphävde en appellationsdomstol det beslutet och tillät Ajinomoto att stämma Asda för att skydda aspartams rykte [68] . Asda uppgav att de skulle fortsätta att använda termen "icke-otäck" i sina egna märkesprodukter [69] , men rättegången avgjordes 2011 när Asda beslutade att ta bort referenser till aspartam från dess förpackning [68] .
I november 2009 tillkännagav Ajinomoto ett nytt varumärke för sitt aspartambaserade sötningsmedel, AminoSweet [70] .
![]() | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |
|
Kosttillskott | |
---|---|
|