der er i øjeblikket fire kunstige eller syntetiske sødestoffer, der er godkendt af US Food and Drug Administration (FDA): saccharin, aspartam, acesulfam-K og sucralose. Folk bruger kunstige sødestoffer, fordi de lider af sygdomme som diabetes mellitus, fordi de er bekymrede over tandkaries og periodontal sygdom, eller fordi de ønsker at tabe eller undgå at gå op i vægt. Kunstige sødestoffer i meget små mængder giver fødevarer sødme, og de fleste metaboliseres ikke, hvilket betyder, at de kunstige sødestoffer selv leverer nul diætkalorier.
Sødemiddelmolekyler og sødme
saccharose og de fleste kunstige sødestoffer er kemisk ret forskellige. Saccharose (C 12 H 22 o 11 ), det mest almindelige “naturlige” sødemiddel, er et disaccharid sammensat af monosacchariderne glucose og fructose. Saccharin har formlen C 7 H 5 O 3 ns. Aspartam (C 13 H 18 O 5 N 2 ), L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester , er methylesteren af et dipeptid. Acesulfam-K har formlen C 5 H 6 O 3 ns. Sucralose (C 11 H 19 O 8 Cl 3 ) fremstilles ud fra saccharose ved substitution af tre chloridgrupper med tre hydroksylgrupper. De molekylære strukturer af saccharose, saccharin, aspartam, acesulfam-K og sucralose er vist i Figur 1.
et sødemiddel skal være opløseligt i vand, og molekylet skal binde let til en bestemt slags receptormolekyle på overfladen af tungen. Receptoren kobles til et g-protein, som adskiller sig, når sødestoffet binder til receptoren, aktiverer et nærliggende ferment og udløser en sekvens af begivenheder, der resulterer i signaler, der bæres til og fortolkes af hjernen. Sødmen “signal” afhænger af denne interaktion mellem receptor og sødemiddel. Betydningen af molekylær form for sødme illustreres ved tilfældet med aspartam , da dens stereoisomer, L-aspartyl-D-phenylalaninmethylester, har en bitter, ikke en sød, smag.
opdagelse, sødme og metaboliske produkter
Saccharin var det første kunstige sødemiddel, opdaget i 1879 af Constantin Fahlberg ved Johns Hopkins University. Monsanto kemiske værker blev indarbejdet i 1901 for at producere saccharin i USA. Saccharin er let at fremstille, stabilt ved opvarmning og er cirka 300 gange sødere end saccharose, når lige store mængder sammenlignes. Et almindeligt saccharinprodukt er sødt og lavt.
Saccharin akkumuleres ikke i kropsvæv. Kontrovers over brugen af saccharin har eksisteret i over et århundrede. I 1960 ‘erne og begyndelsen af 1970’ erne blev saccharin og/eller dets urenheder vist at forårsage blærekræft hos rotter.
i 1977 konkluderede en canadisk undersøgelse, at saccharin var det forårsagende middel. Saccharin blev forbudt i Canada. På omtrent samme tid foreslog FDA at begrænse brugen af saccharin, men offentligt oprør var så stort, at den amerikanske Kongres placerede et moratorium for forbud mod saccharin, indtil yderligere undersøgelser var afsluttet. Det oprindelige moratorium var i kraft i to år, men er løbende blevet udvidet til i dag.
aspartam blev opdaget i 1965 af James Schlatter på G. D. Searle & Virksomhed. Aspartam er relativt let at fremstille og er cirka 200 gange sødere end saccharose. Det sælges oftest som Nutra sød og lige. Det er mindre stabilt end saccharin og bryder ned over 29,44 liter C (85 liter F). I kroppen nedbrydes aspartam til / absorberes som produkter, der inkluderer aspartat, phenylalanin og methanol. Phenylalanin er giftigt for personer, der er homosygøse (med identiske gener i homologe kromosomer) for phenylketonuri, en genetisk sygdom, hvor individer ikke kan katabolisere phenylalanin. Phenylketonuri forårsager mental retardation. Produkter, der indeholder aspartam, skal derfor mærkes for phenylalanin. FDA anser aspartam for at være et af de mest grundigt undersøgte og testede fødevaretilsætningsstoffer og har vurderet, at det er sikkert. Kontroverser stadig dvæler med hensyn til virkningerne af aspartam nedbrydningsprodukter-phenylalanin og aspartat, samt methanol og dets nedbrydningsprodukter formaldehyd og formiat.
acesulfam-K blev opdaget i 1967 af forskere, der arbejder hos Hoechst AG. Det kaldes også Sunett. Det er cirka 200 gange sødere end sukker. Det har en lang holdbarhed og nedbrydes ikke i fødevarer, der er kogte eller
bagt. Over halvfems undersøgelser er afsluttet, der har konkluderet, at acesulfam-K er sikkert.
Sucralose blev opdaget i 1976 af forskere ved Tate & Lyle PLC. Det kaldes også Splenda. Sucralose er cirka 600 gange sødere end sukker og er stabil ved høje temperaturer. Det blev godkendt af FDA i 1998-1999, og det understøttes af en sikkerhedsdatabase med mere end 110 undersøgelser. Bekymringer vedvarer, herunder bekymringer over mulige bivirkninger forbundet med nedbrydningsprodukter (som inkluderer chlor og 1,6-dichlorofructose), krympede thymuskirtler (og deres indvirkning på immunsystemet) og uventede virkninger, der muligvis ikke har manifesteret sig i den korte tid, sucralose er blevet brugt.