Ci sono attualmente quattro artificiali o sintetiche, dolcificanti che sono stati approvati dalla US Food and Drug Administration (FDA): saccarina, aspartame, acesulfame-K, e sucralosio. Le persone usano dolcificanti artificiali perché soffrono di malattie come il diabete mellito, perché sono preoccupati per la carie dentale e la malattia parodontale, o perché desiderano perdere o evitare di ingrassare. I dolcificanti artificiali in quantità molto piccole danno dolcezza agli alimenti e la maggior parte non viene metabolizzata, il che significa che gli stessi dolcificanti artificiali forniscono zero calorie dietetiche.
Le molecole e la dolcezza del dolcificante
Il saccarosio e la maggior parte dei dolcificanti artificiali sono chimicamente piuttosto dissimili. Il saccarosio (C 12 H 22 O 11 ), il più comune dolcificante “naturale”, è un disaccaride composto dai monosaccaridi glucosio e fruttosio. La saccarina ha la formula C 7 H 5 O 3 NS. L’aspartame (C 13 H 18 O 5 N 2 ), L-aspartil-L-fenilalanina metil estere , è l’estere metilico di un dipeptide. Acesulfame-K ha la formula C 5 H 6 O 3 NS. Il sucralosio (C 11 H 19 O 8 Cl 3) viene preparato a partire dal saccarosio mediante la sostituzione di tre gruppi cloruro con tre gruppi idrossilici. Le strutture molecolari di saccarosio, saccarina, aspartame, acesulfame-K e sucralosio sono mostrate nella Figura 1.
Un dolcificante deve essere solubile in acqua e la molecola deve legarsi prontamente a un tipo specifico di molecola recettoriale sulla superficie della lingua. Il recettore è accoppiato a una proteina G, che si dissocia quando il dolcificante si lega al recettore, attivando un enzima vicino e innescando una sequenza di eventi con conseguente segnali che vengono trasportati e interpretati dal cervello. Il “segnale” di dolcezza dipende da questa interazione tra recettore e dolcificante. L’importanza della forma molecolare per la dolcezza è illustrata dal caso dell’aspartame, poiché il suo isomero stereo , L-aspartil-D-fenilalanina metil estere, ha un sapore amaro, non dolce.
Scoperta, dolcezza e prodotti metabolici
La saccarina fu il primo dolcificante artificiale, scoperto nel 1879 da Constantin Fahlberg alla Johns Hopkins University. La Monsanto Chemical Works fu incorporata nel 1901 per produrre saccarina negli Stati Uniti. La saccarina è facile da produrre, stabile quando riscaldata ed è circa 300 volte più dolce del saccarosio quando vengono confrontate quantità uguali. Un prodotto comune di saccarina è dolce e basso.
La saccarina non si accumula nei tessuti corporei. La controversia sull’uso della saccarina esiste da oltre un secolo. Negli anni ’60 e nei primi anni’ 70 la saccarina e/o le sue impurità hanno dimostrato di causare il cancro alla vescica nei ratti.
Nel 1977 uno studio canadese concluse che la saccarina era l’agente causale. La saccarina è stata vietata in Canada. All’incirca nello stesso periodo la FDA propose di limitare l’uso della saccarina, ma la protesta pubblica fu così grande che il Congresso degli Stati Uniti pose una moratoria sui divieti di saccarina fino al completamento di ulteriori studi. La moratoria originaria era in vigore da due anni, ma è stata continuamente prorogata fino ai giorni nostri.
L’aspartame è stato scoperto nel 1965 da James Schlatter a G. D. Searle & Società. L’aspartame è relativamente facile da produrre ed è circa 200 volte più dolce del saccarosio. È più comunemente venduto come Nutra Sweet and Equal. È meno stabile della saccarina e si rompe sopra i 29,44°C (85°F). Nel corpo, l’aspartame è suddiviso in / assorbito come prodotti che includono aspartato, fenilalanina e metanolo. La fenilalanina è tossica per gli individui che sono omozigoti (con geni identici nei cromosomi omologhi) per la fenilchetonuria, una malattia genetica in cui gli individui non possono catabolizzare la fenilalanina. La fenilchetonuria causa ritardo mentale. I prodotti contenenti aspartame devono pertanto essere etichettati per fenilalanina. La FDA considera l’aspartame uno degli additivi alimentari più studiati e testati e lo ha giudicato sicuro. La controversia persiste ancora per quanto riguarda gli effetti dei prodotti di degradazione dell’aspartame—fenilalanina e aspartato, così come il metanolo e i suoi prodotti di degradazione formaldeide e formiato.
Acesulfame-K è stato scoperto nel 1967 da scienziati che lavoravano alla Hoechst AG. Si chiama anche Sunett. È circa 200 volte più dolce dello zucchero. Ha una lunga durata e non si scompone negli alimenti cotti o
cotto. Sono stati completati oltre novanta studi che hanno concluso che acesulfame-K è sicuro.
Il sucralosio è stato scoperto nel 1976 dai ricercatori della Tate & Lyle PLC. È anche chiamato Splenda. Il sucralosio è circa 600 volte più dolce dello zucchero ed è stabile alle alte temperature. È stato approvato dalla FDA nel 1998-1999 ed è supportato da un database di sicurezza di oltre 110 studi. Le preoccupazioni persistono, comprese le preoccupazioni per i possibili effetti collaterali associati ai prodotti di degradazione (che includono cloro e 1,6-diclorofruttosio), le ghiandole del timo rimpicciolite (e il loro impatto sul sistema immunitario) e gli effetti imprevisti che potrebbero non essersi manifestati durante il breve periodo di utilizzo del sucralosio.