jelenleg négy mesterséges vagy szintetikus édesítőszer van, amelyeket az Egyesült Államok Food and Drug Administration (FDA) jóváhagyott: szacharin, aszpartám, aceszulfám-K és szukralóz. Az emberek mesterséges édesítőszereket használnak, mert olyan betegségekben szenvednek, mint a diabetes mellitus, mert aggódnak a fogszuvasodás és a fogágybetegség miatt, vagy azért, mert fogyni akarnak, vagy el akarják kerülni a hízást. A mesterséges édesítőszerek nagyon kis mennyiségben édességet adnak az ételeknek, és a legtöbb nem metabolizálódik, ami azt jelenti, hogy a mesterséges édesítőszerek maguk is nulla étkezési kalóriát szolgáltatnak.
Édesítőmolekulák és édesség
a szacharóz és a legtöbb mesterséges édesítőszer kémiailag meglehetősen eltérő. A szacharóz (C 12 H 22 O 11 ), a leggyakoribb “természetes” édesítőszer, egy diszacharid, amely a glükóz és a fruktóz monoszacharidokból áll. A szacharin képlete C 7 H 5 O 3 NS. Az aszpartám (C 13 H 18 O 5 N 2), Az L-aszpartil-L-fenilalanin-metil-észter egy dipeptid metil-észtere. Az aceszulfám-K képlete C 5 H 6o 3 NS. A szukralózt (C 11 H 19 O 8 Cl 3 ) szacharózból állítják elő három kloridcsoport három hidroxilcsoportra történő helyettesítésével. A szacharóz, a szacharin, az aszpartám, az aceszulfám-K és a szukralóz molekuláris szerkezetét az 1.ábra mutatja.
az édesítőszernek vízben oldhatónak kell lennie, és a molekulának könnyen kötődnie kell a nyelv felszínén található receptormolekulához. A receptor egy G-fehérjéhez kapcsolódik, amely disszociál, amikor az édesítőszer kötődik a receptorhoz, aktivál egy közeli enzimet, és olyan eseménysorozatot indít el, amely az agyba továbbított és értelmezett jeleket eredményez. Az édesség “jele” a receptor és az édesítőszer közötti kölcsönhatástól függ. A molekuláris forma fontosságát az édesség szempontjából az aszpartám esete szemlélteti, mivel sztereó izomerje, az L-aszpartil-D-fenilalanin-metil-észter keserű, nem édes ízű.
felfedezés, édesség és anyagcsere termékek
a szacharin volt az első mesterséges édesítőszer, amelyet Constantin Fahlberg fedezett fel 1879-ben a Johns Hopkins Egyetemen. A Monsanto Chemical Works-t 1901-ben alapították szacharin előállítására az Egyesült Államokban. A szacharin könnyen előállítható, hevítve stabil, és körülbelül 300-szor édesebb, mint a szacharóz, ha egyenlő mennyiségeket hasonlítunk össze. Az egyik gyakori szacharin termék édes és alacsony.
a szacharin nem halmozódik fel a test szöveteiben. A szacharin használatával kapcsolatos vita több mint egy évszázada létezik. Az 1960-as és 1970-es évek elején kimutatták, hogy a szacharin és/vagy szennyeződései hólyagrákot okoznak patkányokban.
1977-ben egy kanadai tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a szacharin volt a kórokozó. A szacharin betiltották Kanadában. Körülbelül ugyanabban az időben az FDA javasolta a szacharin használatának korlátozását, de a nyilvános felháborodás olyan nagy volt, hogy az Egyesült Államok Kongresszusa moratóriumot adott a szacharin tilalmára a további vizsgálatok befejezéséig. Az eredeti moratórium két évig volt érvényben, de a mai napig folyamatosan meghosszabbították.
az aszpartámot 1965-ben fedezte fel James Schlatter a G. D.-ben. Searle & Vállalat. Az aszpartámot viszonylag könnyű előállítani, és körülbelül 200-szor édesebb, mint a szacharóz. Leggyakrabban Nutra Sweet és Equal néven értékesítik. Kevésbé stabil, mint a szacharin, és 29,44 C (85 F) 6 fő felett bomlik le. A szervezetben az aszpartám olyan termékekké bomlik le / szívódik fel, amelyek aszpartátot, fenilalanint és metanolt tartalmaznak. A fenilalanin mérgező a homozigóta (azonos génekkel rendelkező homológ kromoszómákban) egyének számára fenilketonuria, egy genetikai betegség, amelyben az egyének nem tudják katabolizálni a fenilalanint. A fenilketonuria mentális retardációt okoz. Az aszpartámot tartalmazó termékeket ezért fenilalanin jelöléssel kell ellátni. Az FDA az aszpartámot az egyik legalaposabban tanulmányozott és tesztelt élelmiszer-adalékanyagnak tartja, és biztonságosnak ítélte. Az aszpartám bomlástermékeinek—a fenilalaninnak és az aszpartátnak, valamint a metanolnak és bomlástermékeinek, a formaldehidnek és a formiátnak-a hatásaival kapcsolatban továbbra is vita folyik.
az aceszulfám-K-t 1967-ben fedezték fel a Hoechst AG tudósai. Azt is nevezik Sunett. Körülbelül 200-szor édesebb, mint a cukor. Hosszú eltarthatósági ideje van, és nem bomlik le a szakács vagy
sült. Több mint kilencven tanulmány készült el, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy az aceszulfám-K biztonságos.
a szukralózt 1976-ban fedezték fel a Tate & Lyle PLC kutatói. Azt is nevezik Splenda. A szukralóz körülbelül 600-szor édesebb, mint a cukor, és magas hőmérsékleten stabil. Az FDA 1998-1999-ben hagyta jóvá, és több mint 110 tanulmány biztonsági adatbázisa támogatja. Az aggodalmak továbbra is fennállnak, beleértve a bomlástermékekkel (amelyek közé tartozik a klór és az 1,6-diklór-fruktóz), az összezsugorodott csecsemőmirigyekkel (és azok immunrendszerre gyakorolt hatásával) kapcsolatos lehetséges mellékhatásokat, valamint a nem várt hatásokat, amelyek esetleg nem nyilvánultak meg a szukralóz használatának rövid ideje alatt.