Aspartam | ||
Aspartyl-fenylalanin metylester | ||
Identifikasjon | ||
---|---|---|
IUPAC-navn | (3 S ) -3-amino-4 - [[(1 S ) -1-benzyl-2- (metoksy-2-oksoetyl] amino] -4-oksobutansyre | |
Synonymer |
|
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100.041.132 | |
N o EC | 245-261-3 | |
DrugBank | DB00168 | |
PubChem | ||
N o E | E951 | |
SMIL |
COC (= O) C (CC1 = CC = CC = C1) NC (= O) C (CC (= O) O) N , |
|
InChI |
InChI: InChI = 1 / C14H18N2O5 / c1-21-14 (20) 11 (7-9-5-3-2-4-6-9) 16-13 (19) 10 (15) 8-12 ( 17) 18 / h2-6.10-11H, 7-8.15H2.1H3, (H, 16.19) (H, 17.18) / t10-, 11- / m0 / s1 / f / h16-17H |
|
Utseende | Hvitt krystallinsk pulver , litt hygroskopisk | |
Kjemiske egenskaper | ||
Formel |
C 14 H 18 N 2 O 5 [Isomerer] |
|
Molarmasse | 294,3031 ± 0,0144 g / mol C 57,14%, H 6,16%, N 9,52%, O 27,18%, |
|
pKa | 3.1 & 7.9 ( 25 ° C ) | |
Fysiske egenskaper | ||
T ° fusjon | Nedbrytning før fusjon. Nedbrytningsproduktet smelter ved 246 ° C | |
T ° kokende | > 300 ° C ved 1013,25 hPa | |
Løselighet | Sparselig løselig i vann ( 10 g · l -1 ved 20 ° C ) og etanol . | |
Volumisk masse |
150 - 600 kg · m -3 , fast; 1,347 g · cm -3 |
|
Krystallografi | ||
Krystallklasse eller romgruppe | P 4 1 | |
Mesh-parametere |
a = 17,685 Å b = 17,685 Å |
|
Volum | 1,538,46 Å 3 | |
Optiske egenskaper | ||
Roterende kraft | = -2,3 ° i 1 N HC1 | |
Forholdsregler | ||
NFPA 704 | ||
1 1 0 | ||
Direktiv 67/548 / EØF | ||
S-setninger : S22 : Unngå innånding av støv. S24 / 25 : Unngå kontakt med hud og øyne. S-setninger : 22, 24/25, |
||
Økotoksikologi | ||
DL 50 | > 4 g · kg -1 (rotter, oral ) > 10 g · kg -1 (mus, oral ) |
|
Beslektede forbindelser | ||
Isomer (er) | Musk keton | |
Andre forbindelser | ||
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | ||
Den Aspartam er et søtningsmiddel kunstig oppdaget i 1965. Det er et dipeptid bestående av to naturlige aminosyrer, den syre L- asparaginsyre og L -fenylalanin , sistnevnte i form av esteren metyl . Forbruket anbefales derfor ikke hos personer med fenylketonuri .
Aspartam har omtrent 200 ganger søtheten av sukrose og brukes til å søte mat og drikke med lavt kaloriinnhold samt narkotika . Dette tilsetningsstoffet brukes i et stort antall produkter og er godkjent i mange land. Det er referert til i EU med koden E951.
Siden den første markedsføringstillatelsen i USA av Food and Drug Administration (FDA) i 1974, har aspartam vært gjenstand for kontroverser over mulige skadelige effekter på helsen, selv om folkehelseorganisasjoner (særlig FDA og EFSA ) bekreftet sin ufarlig i doser av bruk som er godkjent for mennesker.
Dyremodellstudier vil sette spørsmålstegn ved søtningsstoffers interesse i kampen mot fedme og type II diabetes . Hos mus forstyrrer sakkarin , sukralose og i mindre grad aspartam sukkermetabolismen via en fortsatt dårlig beskrevet virkning på tarmbakterier. Som matvarer rik på sukker, forårsaker disse produktene en rask økning i blodsukkeret som igjen genererer anskaffelse av insulinresistens, et nøkkelsymptom på metabolsk syndrom . Imidlertid blir dette fenomenet ikke observert hos mennesker hvis inntaket av aspartam foregår i sammenheng med intens fysisk trening eller hos ikke-diabetiske / pre-diabetiske personer, enten tynne eller overvektige.
En metaanalyse fra 2015 konkluderer med at søtningsmidler, selv om de ikke fremmer type II-diabetes, overforbruk av sukker eller kreft, ikke ser ut til å fremme vekttap eller legge til rette for blodsukkerbehandling hos diabetikere og heller ikke redusere risikoen for type II-diabetes.
Den første visningen av aspartam er fra utgivelsen av sin syntese i 1966. Men det ville ha blitt oppdaget i 1965 av James Schlatter, kjemiker av selskapet GD Searle & Company , under syntesen av et tetrapeptid å bli testet som et rusmiddel. Anti -pulver.
Aspartam var da et syntetisk mellomprodukt, og Schlatter smakte på produktet ved et uhell mens han fuktet fingeren for å fange et papirark. Den søte smaken var et uventet funn , asparaginsyre og fenylalanin var ikke søte. Det umetylerte dipeptidet ble funnet å ha en bitter smak. Schlatter syntetiserte forbindelser med lignende struktur, men det opprinnelige produktet ble beholdt og markedsført under navnet aspartam.
Aspartam får første markedsføringstillatelse begrenset til fast mat i USA av Food and Drug Administration (FDA) iJuli 1974. Etter undersøkelsen fra FDA og tvil om alvoret i studiene som ble presentert av Searle-laboratoriet (spesielt testene på dyr), suspenderes autorisasjonen av FDA iDesember 1975.
Dens bruk vil bli gjenopprettet i USA i fast mat i juli 1981 og deretter i væsker i 1983.
Også i 1981 ble aspartam godkjent av en felles komité med eksperter fra WHO og Organisasjonen for landbruk og mat . Samme år godkjente EU-kommisjonens vitenskapelige komité for menneskelige matvarer (SCF / SCF) aspartam.
Aspartam ble godkjent i Frankrike i 1988 og er kodet E951 i den europeiske klassifiseringen av tilsetningsstoffer .
The patent for aspartam falt i public domain i 1992.
I 1994 ble bruken som søtningsmiddel harmonisert av EU (direktiv 94/35 / EF). Aspartam ble deretter godkjent i mer enn 90 land.
I 1995 etablerte EU renhetskriteriene for aspartam (direktiv 95/31 / EF).
I 2002 bekreftet den vitenskapelige komiteen i EU-kommisjonen sin mening om uspartløsheten til aspartam. Samme år konkluderte det franske helsesikkerhetsbyrået (AFSSA) i en rapport: "Forbruket av aspartam hos mennesker, selv i populasjoner som er spesielt utsatt som diabetiske barn, overstiger ikke det akseptable daglige inntaket (ADI).), Spesielt i Frankrike ” .
I 2003 godkjente direktiv 2003/115 / EF et nytt intens søtningsmiddel avledet av aspartam: aspartam-acesulfamsalt , hvis harmløshet ble etablert av Vitenskapskomiteen for mat fra og medMars 2000 og renhetskriteriene definert i 2001.
Det er tre synteser for å oppnå aspartam.
Den første er den eldste og tilsvarer en kjemisk syntese. Den bruker asparaginsyre og fenylalanin som utgangsreagenser. Denne syntetiske ruten gir et lavt utbytte i størrelsesorden 50%, og er kilden til en isomer som har en bitter smak (som deretter må ekstraheres). Dette ble grunnen til at den raskt ble erstattet av enzymatisk syntese. Sistnevnte bruker et enzym, thermolysin, som en katalysator, under presise eksperimentelle forhold ved en temperatur på 37 ° C og en pH på 7,5, og gir et utbytte på 95%. Dette utbyttet er mye bedre, men fortsatt ikke tilstrekkelig for produsenter. En annen syntetisk rute ble deretter satt på plass: bioteknologisk syntese. Det er den som brukes i dag, den gir et avkastning større enn 99,99%. Hun bruker fortsatt termolysin som enzym, men bruker et av produktene på nytt.
Aspartam er et dipeptid , avledet av to aminosyrer , L-asparaginsyre og metylesteren av L- fenylalanin . Dens kjemiske navn er derfor * Metyl-L-aspartyl-L-fenylalanat.
Aspartam har en aminobase og en sur gruppe som gir den to surhetskonstanter , 3.1 og 7.9 ved ( 25 ° C ).
HydrolyseEtter inntak hydrolyserer aspartam til asparaginsyre , fenylalanin og metanol . Videre nedbrytning produserer formaldehyd , maursyre og dioksopiperazin .
Den kan også spaltes under lagring. Ved romtemperatur er den mest stabil ved pH 4,3, med en halveringstid på 300 dager. En raskere spaltning observeres ved pH-verdier som beveger seg bort fra 4.3. Ved pH 7 er for eksempel halveringstiden bare noen få dager.
Ustabiliteten av aspartam øker med temperaturen: fast fase, kan rekombinasjon diketopiperazin finne sted ved fra 105 ° C . Dette er grunnen til at det ikke anbefales å "lage" aspartam.
Hydrolyse av esteren, aspartam produserer metanol (10 masseprosent) og aspartyl-fenylalanin . Sistnevnte kan rekombinere til diketopiperazin (2- (5-benzyl-3,6-dioksopiperazin-2-yl) eddiksyre) (fra 30 ° C ) eller hydrolysere til disse to basiske aminosyrene, l ' asparaginsyre (40 masse% ) og fenylalanin (50 masse%).
Maillard-reaksjonAminfunksjonen til aspartam kan delta i Maillard-reaksjoner med aldehydgrupper.
Aspartam er et hvitt, luktfritt, lett hygroskopisk krystallinsk fast stoff. Det er lite løselig i vann ( 10 g · l -1 vann ved 20 ° C ) og etanol . Den oppløses raskere i sure oppløsninger.
Aspartam, i motsetning til sukker, kan ikke brukes til fettdannelse i fettvev eller til andre nyttige metabolske roller hos sistnevnte.
Aspartam har en søtningseffekt som er omtrent 200 ganger større enn sukrose (med samme masse).
I motsetning til sakkarin og acesulfam-K , har ikke aspartam en bitter ettersmak eller komponent.
Aspartam brukes ofte i blanding med andre intense søtningsmidler ( acesulfam-K ) for å kompensere for reduksjonen i søthet. Nedgangen skyldes nedbrytning i et vandig medium eller forsvinning under Maillard-reaksjoner mellom sistnevnte og aromaene som har en aldehydfunksjon.
Et aspartamderivat, superaspartam , har en søtningseffekt 8 000 til 14 000 ganger større enn sukrose.
Aspartam er det mest brukte intense søtningsmiddelet i verden, det brukes i nesten 5000 produkter over hele verden (sukkerfritt tannkjøtt, fettfattige drikker og andre kaker av samme type) og mer enn 600 farmasøytiske spesialiteter , inkludert mer enn 2.000 solgt i Europa. Forbruket er hovedsakelig motivert av det faktum at det gir svært få kalorier fordi det bare tar 200 ganger mindre enn sukker for å oppnå den samme søte følelsen. Aspartam har fordelen, i tillegg til å være billig, at den ikke har kariogen kraft .
Aspartam brukes i form av søtsaker eller hvitt pulver (i pose eller eske) som kan erstatte sukker, i kaffe eller te, bakverk eller andre. Disse produkter inneholder i gjennomsnitt 3% av aspartam, de andre ingredienser er den maltodekstrin og acesulfam K .
Den Codex Alimentarius anerkjenner bruk av aspartam som et søtningsmiddel og smaksforsterker i en lang rekke matvareprodukter, ved maksimale konsentrasjoner som varierer fra 0,6 g til 3 g , avhengig av anvendelsen.
I Europa er aspartam godkjent i:
Den ADI er 40 mg · kg -1 kroppsvekt pr dag. For å nå denne ADI , trenger en person på 60 kg å konsumere 280 sukker eller 20 bokser med diettdrikker per dag. Den faktiske mengden aspartam er ikke alltid spesifisert på produktene.
Aspartam er et av de mest studerte tilsetningsstoffene, det regnes som trygt for konsum i mer enn 90 land, inkludert helse- og sikkerhetsbyråene som European Food Safety , JECFA fra WHO / FAO og Food and Drug Administration .
Mens noen studier viser at å spise mat som inneholder aspartam, har en orexigen effekt og fremmer fedme , viser andre at det ikke er epidemiologisk bevis for disse effektene.
En studie på mus har vist at en diett med høyt aspartam, kombinert med en diett med mye fett, fører til betydelig vektøkning sammenlignet med mus uten aspartam i maten. Blodsukkernivået mellom måltider hos mus som tar aspartam har også vist seg å være høyere. Å ta aspartam vil derfor fremme diabetes. Imidlertid er det nødvendig med menneskelige studier.
Det er blitt antatt at den søte smaken kan indusere hjernekontrollert insulinsekresjon ( frigjøring av cefalisk fase , eller CPIR). I følge denne hypotesen kan denne utskillelsen av insulin uten tilførsel av glukose føre til et blodsukkerfall som vil føre til sultfølelse . Søtningsmidlene som brukes av overvektige mennesker for å gå ned i vekt, vil da ha motsatt effekt av det som søkes . Imidlertid har ingen studier vist dette fenomenet.
I 2000 fant en studie finansiert av produsenten av aspartam, GD Searle , av den mulige endringen i termogenese forårsaket av en diett søtet med aspartam sammenlignet med en diett søtet med sukrose ingen signifikant forskjell.
For Department of Health of Canada er bruk av aspartam trygt for diabetikere.
En israelsk studie publisert i september 2014i tidsskriftet Nature viser diabetogene effekter av søtningsmidler. Denne studien viser samspillet mellom visse tarmbakterier og kjemiske forbindelser i søtningsmidler, ikke absorbert av tarmen, noe som skaper en inflammatorisk reaksjon som induserer metabolske forstyrrelser som glukoseintoleranse og diabetes.
Under fordøyelsen mister aspartam hydroksymetyl- (metanol) -gruppen, og brytes deretter ned i de to basiske aminosyrene, asparaginsyre og fenylalanin . Under effekten av varme kan det også rekombinere til dannelse av diketopiperazin . Sammenlignet med vanlige matvarer er aspartam en mindre kilde til fenylalanin, asparaginsyre og metanol.
FenylalaninDen fenylalanin er en av åtte essensielle aminosyrer , er det spesielt naturlig i pattedyrmelk. Bare personer som lider av fenylketonuri (PKU), en genetisk sykdom (1/16 000 fødsler), må strengt kontrollere inntaket av fenylalanin, og derfor må produkter som inneholder aspartam informere om at de inneholder en kilde til fenylalanin.
MetanolDen metanol er en alkohol -Toxic naturlig tilstede i svært små mengder i vanlige matvarer: moden frukt, fruktjuice og fermentert mat (vin, øl, etc. ). Påstander publisert på internett og i visse medier hevder at metanolen i aspartam ville være giftig. Disse påstandene er ubegrunnede i følge helsedepartementet i Canada: "Matmetanol, enten det kommer fra aspartam eller vanlig mat, er tilstede i konsentrasjoner for lavt til å forårsake helseproblemer. Det akkumuleres ikke i kroppen, men metaboliseres heller gjennom normal metabolisme, til formaldehyd først, deretter til maursyre og til slutt til vann og karbondioksid. "
AsparaginsyreAsparaginsyre er en aminosyre som ikke er giftig for kroppen, og som ikke utgjør et problem under metabolismen av aspartam. Det er en vanlig bestanddel av proteiner i kroppen.
Den diketopiperazine anses ikke genotoksiske (forårsake fremkomst av skader på DNA, som til slutt kan føre til mutasjoner) eller kreftfremkallende i rotter og mus. Det akseptable daglige inntaket av diketopiperazin for mennesker er satt til 7,5 mg · kg -1 · d -1 .
Siden godkjenningen har sikkerheten til aspartam vært kontroversiell.
I 1977 , det Food and Drug Administration, som regulerer mat og narkotikamarkedet i USA, nektet å gi Searle industrikonsernet godkjenning nødvendig for fortsatt markedsføring av aspartam.
FDA innleder til og med straffesaker mot gruppen, etter å ha oppdaget mange feil i toksisitetstestene som ble presentert av Searle.
Etter at Donald Rumsfeld ble utnevnt til president for Searle Group i juni 1977 , vendte situasjonen seg til fordel for selskapet. Ronald Reagan utnevnt til å lede FDA Arthur Hull Hayes (in) (tidligere forsker ved Pentagon ), som,Juli 1981, autoriserer endelig markedsføring av aspartam, mot uttalelsen fra EPAs vitenskapelige komité . Spesielt rapporterer psykiateren Ralph Walton, som ble kalt inn som ekspert under høringen, en vitenskapelig gjennomgang som viser at studier finansiert av produsenter av aspartam systematisk etablerte fraværet av effekter av dette stoffet mens studier utført av uavhengige laboratorier konkluderte med at det var tvil om dets sikkerhet.
Markedsføring av aspartam under merkenavnet NutraSweet gjorde det mulig for Searle-selskapet å høste betydelig fortjeneste under ledelse av D. Rumsfeld. Salget av Searle til Monsanto- selskapet (i 1985) ville gitt ham summen av 12 millioner dollar.
I 1996 ble Olney et al. publisere en studie med undertittelen Økning i hjernesvulster, er det en kobling med aspartam? , som har sterk innvirkning i Europa .
I Juli 2005, presenterte forskere fra European Foundation Ramazzini i Bologna (Italia) for pressen en ny studie utført på laboratorierotter , som ser ut til å vise kreftfremkallende effekt på hjernen. Denne studien blir kritisert av to helsesikkerhetsbyråer, spesielt for sin utilstrekkelige metode. Den europeiske myndigheten for mattrygghet (EFSA) konkluderer etter å ha analysert metodikken i studien at det ikke er noen grunn til å endre vilkårene for bruk av aspartam i Europa. Frankrike uttrykte også forbehold om metoden for denne studien og tviler på gyldigheten av resultatene.
I 2006 hadde en studie allerede antydet at lave doser levert i maten til Sprague-Dawley-rotter fra de var 8 uker, og i løpet av deres levetid økte risikoen for kreft hos disse rottene. En annen studie er utført av det samme lag, men denne gang med eksponering for doser på 2000, 400 eller 0 ppm starter ved trinnet for embryoet (fra 12 th levedag) i hannrotter og hunn (også Sprague- Dawley). Studien konkluderer med en doseavhengig risiko for ondartet svulst (kreft av lymfom og leukemi ) hos hannrotter så vel som hos kvinner, med også brystkreft hos hunnrotter. Forfatterne mener at disse resultatene bekrefter og styrker den første eksperimentelle demonstrasjonen av multipotensiell karsinogenitet i en dose nær den akseptable daglige dosen for mennesker, og denne studien viser ytterligere en økt risiko i tilfelle eksponering under fosterets liv.
På slutten av 2010 ble kontroversen gjenopplivet av to andre studier.
I midten av 2011 ble kontroversen gjenopplivet etter svaret fra Hugues Kenigswald, leder for Food Additives Unit of EFSA, til miljø- og helsenettverket, som ba ham bevise den vitenskapelige arten av de første studiene som godkjente markedsføring av aspartam : “EFSA har ikke søknadsfilen for aspartamgodkjenning som skulle inneholde disse studiene. I tillegg ser kontaktene vi har hatt med våre kolleger fra EU-kommisjonen ut til å indikere at Kommisjonen ikke lenger har denne filen ” . Dermed blir spørsmålet om eksistensen av vitenskapelige filer som godkjenner aspartam, nå reist, så vel som eksperternes uavhengighet. I 2011, i Frankrike, ba folkevalgte og frivillige organisasjoner Europa om å ugyldiggjøre den daglige dosen for dette produktet. EFSA gjør sine konklusjoner i slutten av 2013, som opprettholder tidligere meninger, og anser akseptabelt daglig inntak som tilstrekkelig beskyttelse og aspartam trygt for befolkningen generelt.
I 2013 sammenlignet Françoise Clavel-Chapelon, forskningsdirektør ved Inserm - Université Paris-Sud 11 , ved Institut Gustave-Roussy , og Guy Fagherazzi forbruket av sukkerholdige drikker og "lette" sukkerholdige drikker med hensyn til risikoen for diabetes. Type 2 :
"Analysen, utført på 66188 kvinner i E3N-kohorten, bekrefter et forhold mellom sukkerholdige drikker og type 2-diabetes og avslører for første gang i Frankrike at, i motsetning til vanlig tro, er risikoen for diabetes høyere når" disse er " lette "drikker i stedet for" vanlige "sukkerholdige drikker. "
En artikkel i tidsskriftet Nature bekrefter, ioktober 2014, denne observasjonen, og legger til at søtningsmidler endrer tarmens mikrobiota .
: dokument brukt som kilde til denne artikkelen.