Existem, atualmente, quatro artificiais ou sintéticas, edulcorantes, que foram aprovados pela Food and Drug Administration EUA (FDA): sacarina, aspartame, acesulfame-K, e a sucralose. As pessoas usam adoçantes artificiais porque sofrem de doenças como a diabetes mellitus, porque estão preocupadas com cáries dentárias e doenças periodontais, ou porque querem perder ou evitar ganhar peso. Adoçantes artificiais em quantidades muito pequenas dão doçura aos alimentos, e a maioria não é metabolizada, o que significa que os próprios adoçantes artificiais fornecem calorias dietéticas zero. A sacarose e a maioria dos adoçantes artificiais são quimicamente muito diferentes. Sacarose (C 12 h 22 o 11 ), o edulcorante “natural” mais comum, é um dissacarídeo composto pelos monossacarídeos glucose e frutose. A sacarina tem a fórmula C 7 h 5 O 3 NS. O aspartamo (C 13 h 18 O 5 N 2), éster metílico de l-aspartil-L-fenilalanina, é o éster metílico de um dipeptídeo. Acessulfame-K tem a fórmula C 5 h 6 O 3 NS. A Sucralose (C 11 h 19 O 8 Cl 3 ) é preparada a partir da sacarose através da substituição de três grupos clorados por três grupos hidroxilo. As estruturas moleculares da sacarose, da sacarina, do aspartame, do acessulfame-K e da sucralose são indicadas na Figura 1.
um edulcorante deve ser solúvel em água e a molécula deve ligar-se prontamente a um tipo específico de molécula receptora na superfície da língua. O receptor é acoplado a uma proteína G, que se dissocia quando o adoçante se liga ao receptor, ativando uma enzima próxima, e desencadeando uma sequência de eventos resultando em sinais que são transportados e interpretados pelo cérebro. A doçura “sinal” depende desta interação entre receptor e adoçante. A importância da forma molecular para a doçura é ilustrada pelo caso do aspartame, uma vez que o seu isómero estéreo , o éster metílico de L-aspartil-D-fenilalanina, tem um sabor amargo e não doce. A sacarina foi o primeiro adoçante artificial descoberto em 1879 por Constantin Fahlberg na Universidade Johns Hopkins. A Monsanto Chemical Works foi incorporada em 1901 para produzir sacarina nos Estados Unidos. A sacarina é fácil de fazer, estável quando aquecida e é aproximadamente 300 vezes mais doce do que a sacarose quando comparadas quantidades iguais. Um produto comum da sacarina é doce e baixo. A sacarina não se acumula nos tecidos corporais . A controvérsia sobre o uso de sacarina existe há mais de um século. Nos anos 60 e início dos anos 70, a sacarina e/ou as suas impurezas demonstraram causar cancro da bexiga em ratos.
em 1977, um estudo canadiano concluiu que a sacarina era o agente causador. Sacarina foi banida no Canadá. Ao mesmo tempo, a FDA propôs limitar o uso de sacarina, mas o clamor público foi tão grande que o Congresso dos EUA colocou uma moratória sobre a proibição de sacarina até que outros estudos fossem concluídos. A moratória original esteve em vigor durante dois anos, mas foi continuamente prorrogada até aos dias de hoje.
Aspartame foi descoberto em 1965 por James Schlatter em G. D. Searle & Company. O Aspartame é relativamente fácil de fazer e é aproximadamente 200 vezes mais doce do que a sacarose. É mais comumente vendido como Nutra doce e igual. É menos estável que a sacarina e decompõe-se acima de 29,44°C (85°F). No organismo, o aspartame é dividido em / absorvido como produtos que incluem aspartato, fenilalanina e metanol. A fenilalanina é tóxica para indivíduos homozigóticos (com genes idênticos nos cromossomas homólogos) para a fenilcetonúria, uma doença genética em que os indivíduos não podem catabolizar a fenilalanina. A fenilcetonúria causa atraso mental. Os produtos que contêm aspartame devem, portanto, ser rotulados como fenilalanina. A FDA considera o aspartame um dos aditivos alimentares mais cuidadosamente estudados e testados e considerou-o seguro. A controvérsia ainda persiste no que diz respeito aos efeitos dos produtos de degradação do aspartame—fenilalanina e aspartato, bem como metanol e seus produtos de degradação formaldeído e formato.
acessulfame-K foi descoberto em 1967 por cientistas que trabalhavam na Hoechst AG. Também é chamado Sunett. É aproximadamente 200 vezes mais doce que o açúcar. Tem um longo prazo de validade e não se decompõe em alimentos cozidos ou
assado. Foram concluídos mais de noventa estudos que concluíram que o acessulfame-K é seguro.
Sucralose foi descoberta em 1976 por pesquisadores da Tate & Lyle PLC. Também é chamado Splenda. A Sucralose é aproximadamente 600 vezes mais doce que o açúcar e é estável a altas temperaturas. Foi aprovado pela FDA em 1998-1999, e é apoiado por uma base de dados de segurança de mais de 110 estudos. Persistem preocupações, incluindo preocupações sobre possíveis efeitos secundários associados aos produtos de degradação (que incluem cloro e 1,6-diclorofrutose), glândulas timo encolhidas (e seus impactos no sistema imunológico) e efeitos não inventariados que podem não se ter manifestado durante o curto período de tempo em que a sucralose foi utilizada.