er zijn momenteel vier kunstmatige, of synthetische, zoetstoffen die door de V. S. Food and Drug Administration (FDA) zijn goedgekeurd: sacharin, aspartaam, acesulfaam-K, en sucralose. Mensen gebruiken kunstmatige zoetstoffen omdat ze lijden aan ziekten zoals diabetes mellitus, omdat ze zich zorgen maken over cariës en parodontitis, of omdat ze willen verliezen of willen voorkomen dat ze aankomen. Kunstmatige zoetstoffen in zeer kleine hoeveelheden geven voedingsmiddelen zoetheid, en de meeste worden niet gemetaboliseerd, wat betekent dat de kunstmatige zoetstoffen zelf leveren nul dieetcalorieën.
Zoetstofmoleculen en zoetheid
Sucrose en de meeste kunstmatige zoetstoffen zijn chemisch vrij verschillend. Sucrose (C 12 H 22 o 11), de meest voorkomende “natuurlijke” zoetstof, is een disaccharide samengesteld uit de monosacchariden glucose en fructose. Sacharine heeft de formule C 7 H 5 o 3 NS. Aspartaam (C 13 H 18 o 5 N 2 ), L-aspartyl-l-fenylalaninemethylester , is de methylester van een dipeptide. Acesulfaam-K heeft de formule C 5 H 6 o 3 NS. Sucralose (C 11 H 19 O 8 Cl 3 ) wordt bereid uit sucrose door de vervanging van drie chloridegroepen door drie hydroxylgroepen. De moleculaire structuren van sucrose, sacharine, aspartaam, acesulfaam-K, en sucralose worden getoond in Figuur 1.
een zoetstof moet oplosbaar zijn in water en het molecuul moet zich gemakkelijk binden aan een specifiek soort receptormolecuul aan het oppervlak van de tong. De receptor is gekoppeld aan een g-eiwit, dat dissociates wanneer de zoetstof bindt aan de receptor, activerend een nabijgelegen enzym, en triggering een opeenvolging van gebeurtenissen resulterend in signalen die naar en worden geïnterpreteerd door de hersenen. De zoetheid “signaal” hangt af van deze interactie tussen receptor en zoetstof. Het belang van moleculaire vorm voor zoetheid wordt geïllustreerd door het geval van aspartaam, omdat zijn stereo-isomeer , l-aspartyl-d-fenylalanine methylester, een bittere, niet een zoete smaak heeft.
Discovery, Sweetness, and Metabolic Products
Saccharine was de eerste kunstmatige zoetstof, ontdekt in 1879 door Constantin Fahlberg aan de Johns Hopkins University. De Monsanto Chemical Works werd in 1901 opgericht om saccharine te produceren in de Verenigde Staten. Sacharine is gemakkelijk te maken, stabiel bij verhitting, en is ongeveer 300 keer zoeter dan sucrose wanneer gelijke hoeveelheden worden vergeleken. Een veel voorkomende sacharine product is zoet en laag.
sacharine accumuleert niet in lichaamsweefsels. De controverse over het gebruik van sacharine bestaat al meer dan een eeuw. In de jaren zestig en begin jaren zeventig werd aangetoond dat sacharine en/of zijn onzuiverheden blaaskanker veroorzaken bij ratten.
in 1977 werd in een Canadese studie geconcludeerd dat sacharine de veroorzaker was. Sacharine werd verboden in Canada. Op ongeveer hetzelfde moment stelde de FDA voor om het gebruik van sacharine te beperken, maar de publieke verontwaardiging was zo groot dat het Amerikaanse Congres een moratorium op het verbod op sacharine plaatste totdat verdere studies waren voltooid. Het oorspronkelijke moratorium was twee jaar van kracht, maar is tot op de dag van vandaag voortdurend verlengd. Aspartaam werd in 1965 ontdekt door James Schlatter bij G. D. Searle & Company. Aspartaam is relatief eenvoudig te maken en is ongeveer 200 keer zoeter dan sucrose. Het wordt meestal verkocht als Nutra zoet en gelijk. Het is minder stabiel dan sacharine en breekt af boven 29,44°C (85°F). In het lichaam, wordt aspartaam opgesplitst in / geabsorbeerd als producten die aspartaat, fenylalanine, en methanol omvatten. Fenylalanine is giftig voor homozygote individuen (met identieke genen in homologe chromosomen) voor fenylketonurie, een genetische ziekte waarbij individuen fenylalanine niet kunnen kataboliseren. Fenylketonurie veroorzaakt mentale retardatie. Producten die aspartaam bevatten, moeten daarom worden geëtiketteerd voor fenylalanine. De FDA beschouwt aspartaam als een van de meest grondig bestudeerde en geteste levensmiddelenadditieven en heeft het als veilig beschouwd. Er is nog steeds controverse over de effecten van de afbraakproducten van aspartaam—fenylalanine en aspartaat, alsmede methanol en de afbraakproducten formaldehyde en formiaat. Acesulfaam-K werd in 1967 ontdekt door wetenschappers van Hoechst AG. Het wordt ook wel Sunett genoemd. Het is ongeveer 200 keer zoeter dan suiker. Het heeft een lange houdbaarheid en wordt niet afgebroken in gekookt of
gebakken. Meer dan negentig studies zijn voltooid die hebben geconcludeerd dat acesulfame-K veilig is.
Sucralose werd in 1976 ontdekt door onderzoekers aan Tate & Lyle PLC. Het wordt ook wel Splenda genoemd. Sucralose is ongeveer 600 keer zoeter dan suiker en is stabiel bij hoge temperaturen. Het werd goedgekeurd door de FDA in 1998-1999, en het wordt ondersteund door een veiligheidsdatabase van meer dan 110 studies. De bezorgdheid blijft bestaan, met inbegrip van bezorgdheid over mogelijke bijwerkingen verbonden aan afbraakproducten (die chloor en 1,6-dichloorfructose omvatten), gekrompen thymusklieren (en hun gevolgen voor het immuunsysteem), en onverwachte gevolgen die niet kunnen hebben gemanifesteerd tijdens de korte tijd dat sucralose is gebruikt.