det finns för närvarande fyra konstgjorda eller syntetiska sötningsmedel som har godkänts av US Food and Drug Administration (FDA): sackarin, aspartam, acesulfam-K och sukralos. Människor använder konstgjorda sötningsmedel eftersom de lider av sjukdomar som diabetes mellitus, eftersom de är oroade över tandkaries och periodontal sjukdom, eller för att de vill förlora eller undvika att gå upp i vikt. Konstgjorda sötningsmedel i mycket små mängder ger mat sötma, och de flesta metaboliseras inte, vilket innebär att de konstgjorda sötningsmedlen själva ger nollkalorier.
sötningsmedel molekyler och sötma
sackaros och de flesta konstgjorda sötningsmedel är kemiskt ganska olika. Sackaros (C 12 H 22 O 11 ), Det vanligaste ”naturliga” sötningsmedlet, är en disackarid som består av monosackariderna glukos och fruktos. Sackarin har formeln C 7 H 5 O 3 NS. Aspartam (C 13 H 18 o 5 N 2 ), L-aspartyl-L-fenylalanin metylester , är metylestern för en dipeptid. Acesulfam-K har formeln C 5 H 6 O 3 NS. Sukralos (C 11 H 19 O 8 Cl 3 ) framställs från sackaros genom substitution av tre kloridgrupper för tre hydroxylgrupper. De molekylära strukturerna av sackaros, sackarin, aspartam, acesulfam-K och sukralos visas i Figur 1.
ett sötningsmedel måste vara lösligt i vatten och molekylen måste binda lätt till en specifik typ av receptormolekyl vid tungans yta. Receptorn är kopplad till ett g-protein, som dissocierar när sötningsmedlet binder till receptorn, aktiverar ett närliggande enzym och utlöser en sekvens av händelser som resulterar i signaler som transporteras till och tolkas av hjärnan. Sötmen ”signal” beror på denna interaktion mellan receptor och sötningsmedel. Betydelsen av molekylär form till sötma illustreras av fallet med aspartam, eftersom dess stereoisomer, L-aspartyl-D-fenylalanin metylester, har en bitter, inte en söt smak.
upptäckt, sötma och metaboliska produkter
sackarin var det första konstgjorda sötningsmedlet, upptäckt 1879 av Constantin Fahlberg vid Johns Hopkins University. Monsanto Chemical Works införlivades 1901 för att producera sackarin i USA. Sackarin är lätt att göra, stabil vid uppvärmning och är ungefär 300 gånger sötare än sackaros när lika stora mängder jämförs. En vanlig sackarinprodukt är söt och låg.
sackarin ackumuleras inte i kroppsvävnader. Kontrovers över användningen av sackarin har funnits i över ett sekel. På 1960-talet och början av 1970-talet visade sig sackarin och/eller dess föroreningar orsaka blåscancer hos råttor.
1977 drog en kanadensisk studie slutsatsen att sackarin var orsaksmedlet. Sackarin förbjöds i Kanada. Vid ungefär samma tid föreslog FDA att begränsa användningen av sackarin, men det offentliga skriket var så stort att den amerikanska kongressen lade ett moratorium för förbud mot sackarin tills ytterligare studier slutfördes. Det ursprungliga moratoriet var i kraft i två år men har kontinuerligt förlängts till idag.
aspartam upptäcktes 1965 av James Schlatter vid G. D. Searle & Företag. Aspartam är relativt lätt att göra och är ungefär 200 gånger sötare än sackaros. Det säljs oftast som Nutra söt och lika. Den är mindre stabil än sackarin och bryts ned över 29,44 C (85 F). I kroppen bryts aspartam ned i / absorberas som produkter som inkluderar aspartat, fenylalanin och metanol. Fenylalanin är giftigt för individer som är homozygota (med identiska gener i homologa kromosomer) för fenylketonuri, en genetisk sjukdom där individer inte kan katabolisera fenylalanin. Fenylketonuri orsakar mental retardation. Produkter som innehåller aspartam måste därför märkas för fenylalanin. FDA anser att aspartam är ett av de mest grundligt studerade och testade livsmedelstillsatserna och har bedömt att det är säkert. Kontroversen kvarstår fortfarande med avseende på effekterna av aspartam s nedbrytningsprodukter—fenylalanin och aspartat, liksom metanol och dess nedbrytningsprodukter formaldehyd och formate.
acesulfam-K upptäcktes 1967 av forskare som arbetar vid Hoechst AG. Det kallas också Sunett. Det är ungefär 200 gånger sötare än socker. Den har en lång hållbarhet och bryts inte ner i livsmedel som är kokta eller
bakad. Över nittio studier har slutförts som har dragit slutsatsen att acesulfam-K är säkert.
sukralos upptäcktes 1976 av forskare vid Tate & Lyle PLC. Det kallas också Splenda. Sukralos är ungefär 600 gånger sötare än socker och är stabil vid höga temperaturer. Det godkändes av FDA 1998-1999, och det stöds av en säkerhetsdatabas med mer än 110 studier. Oro kvarstår, inklusive oro över eventuella biverkningar förknippade med nedbrytningsprodukter (som inkluderar klor och 1,6-diklorofruktos), krympta tymuskörtlar (och deras inverkan på immunsystemet) och oförutsedda effekter som kanske inte har uppenbarats under den korta tid som sukralos har använts.