Aspartam (E-951)

Aspartam jest najpowszechniej na świecie używaną substancją intensywnie słodzącą. To syntetyczny słodzik o nominalnej kaloryczności 400kcal/g, jednak ze względu na to, że jest 160 do 200 razy słodszy od sacharozy (cukru stołowego), przyjmuje się, że jego praktyczna kaloryczność wynosi zero kalorii, gdyż jest stosowany w niezwykle małych stężeniach. W swojej podstawowej postaci aspartam nie pozostawia posmaku (patrz jednak informacje na temat odporności aspartam na wysoką temperaturę) ma też właściwości wzmocnienia i utrwalenia smaku i aromatu owocowego, zwłaszcza aromatów cytrusowych.

Chemicznie rzecz biorąc aspartam to dipeptyd dwóch aminokwasów: kwasu asparaginowego i fenyloalaniny, dwóch naturalnych aminokwasów wchodzących w skład białka – oba te aminokwasy  występują w sposób naturalny w większości produktów zawierających białko, w tym w mięsie, produktach mleczarskich i warzywach.

Odkrycie aspartamu

W grudniu 1965 r. Jim Schlatter, chemik pracujący w zakładach G.D. Searle & Company (dziś część koncernu Pfizer) nad nowymi metodami leczenia wrzodów żołądka; testując nowe leki przeciw chorobie wrzodowej Schlatter stosował m.in. tetrapeptydy (czteroaminokwasy) produkowane w żołądku. Schlatter syntetyzował tetrapeptyd w laboratoriuma jednym z etapów tego procesu byłu uzyskanie dipeptydu pośredniego w formie estru metylowego aspartylo-fenyloalaniny. W trakcie prac na ręce Schlatter przypadkowo dostała się niewielka ilość substancji, czego chemik nie zauważył – po kilku godzinach oblizał palec sięgając po kartkę papieru i ze zdziwieniem stwierdził, że jego skóra ma słodki smak; niespotykana intensywność słodyczy skłoniła Schlattera do poszukiwania jej źródła. Ponieważ znał strukturę chemiczną estru metylowego aspartylo-fenyloalanin i wiedział, że skłądasię z naturalnych aminokwasów białkowych, miał pewność, że ich posmakowanie jest bezpieczne. Nieostrożność Schlattera połączona z jego dociekliwością doprowadziły do odkrycia najpopularniejszego słodzika na świecie.

Aspartam przy fenyloketonurii oraz w ciąży

Aspartam to substancja słodzącą budząca najwięcej kontrowersji, wynikających często z niezrozumienia tematu i powierzchownego wyciągania wniosków. Aspartam może być spożywany przez wszystkich, w tym przez cukrzyków, kobiety w ciąży i kobiety karmiące piersią oraz dzieci. Z osób, dla której aspartam jest bezpieczny, należy wyłączyć tylko jedną grupę: chorych na fenyloketonurię (PKU), bo podczas trawienia aspartam jest rozkładany m.in. do niebezpiecznej dla nich fenyloalaniny. Fenyloketonuria to choroba genetyczna, a organizmy cierpiących na nią osób nie wytwarzają enzymu rozkładającego fenyloalaninę; w efekcie fenyloalanina odkłada się w ich organizmach i może prowadzić do uszkodzenia układu nerwowego – w większości krajów rozwiniętych, w tym także w Polsce, wszystkie noworodki są badane pod kątem PKU – to badanie robi się z krwi pobieranej z pięty noworodka w pierwszym lub drugim dniu po porodzie, w zasadzie nie ma więc niebezpieczeństwa, że ktoś cierpi na fenyloketonurię i jest tego nieświadomy.

W badaniach przeprowadzonych w 1979 r. analizowano przenikanie aspartam do krwi i mleka kobiet karmiących piersią. W badaniu 6 kobiet w wieku 20 do 29 lat przyjmowało doustnie aspartam lub laktozę w ilości 50mg/kg masy ciała, celem badania było zbadania różnic w składzie mleka kobiet. Badanie wykazało, że przyjmowanie takiej ilości aspartamu wykazywało lekko zwiększony poziom asparginianu po 4h, ale nie był on w ogóle obecny po upływie 24 godzin.

Aspartam i wysokie temperatury

Wadą aspartam jest fakt, że jest niestabilny w wysokich temperaturach – pod ich wpływem rozpada się do wolnych  aminokwasów i traci swoje właściwości słodzące – dlatego aspartam ani oparte na nim słodziki nie nadają się nie tylko do wypieków, żywności gotowanej czy poddawanej pasteryzacji, ale także do słodzenia kawy czy herbaty – osoby, które próbują stosować aspartamowe słodziki do słodzenia napoi gorących narzekają, że nie czują słodyczy, a napoje stają się wręcz gorzkie. Produktem takiego rozpadu aspartam jest m.in. metanol,  który jest w dużych ilościach toksyczny dla ludzkiego organizmu i może prowadzić do uszkodzenia nerwu wzrokowego, a w dużych dawkach do utraty wzroku. Nigdy nie podgrzewaj produktów słodzonych aspartamem ani nie dodawaj go do gotowych gorących dań póki nie ostygną. Aspartam nie nadaje się do pieczenia!

Metabolizm aspartamu

W normalnej temperaturze aspartam jest metabolizowany w przewodzie pokarmowym do kwasu asparaginowego, wspomnianej wcześniej fenyloalaniny i niewielkiej ilości metanolu w proporcjach wagowych 4:5:1, może także ulegać przemianie do diketopiperazyny. Produkty kolejnego rozpadu obejmują formaldehyd i kwas mrówkowy (kwas metanowy, E236). Badania prowadzone na ludziach wskazują, że kwas mrówkowy jest wydalany z ludzkiego organizmu szybciej niż jest formowany, zaś stężenie metanolu w niektórych sokach owocowych jest wyższe od stężenia metanolu znajduje się od ilości obecnej w napojach słodzonych aspartamem.

Krytycy aspartamu uważają, że chociaż 2 wchodzące w jego skład aminokwasy są naturalnym składnikiem naszej diety, kiedy są przyjmowane naturalnie, towarzyszą im inne aminokwasy, które niwelują potencjalne negatywne skutki; ich zdaniem, kiedy te same aminokwasy są przyjmowane odrębnie, jak ma to miejsce w aspartamie, istnieje obawa, że mogą przenikać do centralnego układu nerwowego w nienaturalnie wysokich stężeniach. Podobny zarzut podnosi się pod adresem metanolu, do którego rozpada się aspartam – kiedy ten związek występuje samodzielnie w sokach owocowych czy alkoholach, zawsze współwystępują z nim wyższe stężenia etanolu, który działa jak antidotum dla toksyczności metanolu. 10% aspartam jest absorbowane do krwioobiegu jako metanol – podczas gdy Agencja Ochrony Środowiska (Environmental Protection Agency) ustanowiła bezpieczny poziom dziennego przyjmowania metanolu jako 7,8mg, 1 litr słodzonego aspartamem napoju dostarcza organizmowi aż 56mg tego związku.

Najwięcej wątpliwości budził toksyczny metanol, jednak eksperci EFSA jednoznacznie stwierdzili, że „(…) spożywany aspartam i jego produkty metabolizmu są bezpieczne dla ludzi przy obecnych poziomach spożycia, a ustalona wartość ADI: 40 mg/kg m.c./dzień jest bezpieczna dla populacji ogólnej.” Stwierdzono również, że aspartam nie wywiera szkodliwego działania na mózg i układ nerwowy oraz nie wpływa szkodliwie na funkcje poznawcze u dzieci i dorosłych, wykluczono potencjalne ryzyko powstawania uszkodzenia genów i wywoływania raka. W swojej ocenie EFSA odniosła się odrębnie do każdego z trzech produktów metabolizmu aspartam i potencjalnych ryzyk z nimi związanych stwierdzając, że „nie stanowią zagrożenia przy obecnym poziomie narażenia”:

• fenyloalanina jest aminokwasem tworzącym białka, występuje w wielu produktach spożywczych i tylko w przypadku fenyloketonurii może powodować zaburzenia metabliczne
• metanol występuje w takich produktach jak owoce i warzywa, jest również naturalnie wytwarzany przez organizm. Eksperci EFSA stwierdzili, że metanol pochodzący z aspartamu stanowi niewielką część całkowitej ekspozycji na metanol
• kwas asparaginowy jest aminokwasem występującym w białkach. Eksperci EFSA nie znaleźli żadnych dowodów na neurotoksyczne działanie aspartamu i stwierdzili, że kwas asparaginowy pochodzący z aspartamu nie budzi żadnych obaw.

Historyczne kontrowersje wokół bezpieczeństwa aspartamu

Internet pełen jest zarzutów pod adresem aspartam oskarżających go o liczne choroby. Oprócz raka, blogi i fora donoszą o innych zagrożeniach i skutkach ubocznych stosowania aspartamu, wśród nich są najczęściej wymieniane: choroba Alzheimer’a, guzy mózgu, zaburzenia nerwowe, bóle głowy, syndrom chronicznego zmęczenia, zaburzenia pamięci, nudności i inne problemy zdrowotne. Amerykańskie Centrum ds. Kontroli Zachorowań (ang. Center for Disease Control) przebadało wszystkie te oskarżenia i nie zdołało znaleźć żadnych związków potwierdzających te zarzuty. Dostępne obecnie dowody naukowe każą jednoznacznie stwierdzić że aspartam jest bezpieczny w ilościach, w jakich jest współcześnie spożywany jako bezkaloryczny słodzik a kolejne badania przeprowadzane w wielu krajach przez dziesiątki lat od pierwszego zatwierdzenia aspartamu za każdym razem potwierdzają jego bezpieczeństwo.

Aspartam został odkryty w 1965 r., zatwierdzony do stosowania w 1981 r. w Stanach Zjednoczonych, z początkiem lat 80-tych w niektórych krajach europejskich a w całej Unii Europejskiej dopuszczono jego stosowanie w 1994 r; w 2002 r. SCF (instytucja UE, Scientific Committee on Food) potwierdził swoją pozytywną rekomendację, a kolejne pozytywne opinie dla aspartamu były wydawane przez EFSA (European Food Safety Authority, wspólnotowy odpowiednik amerykańskiej FDA) w latach 2006, 2009, 2010, 2011 i 2013. Akceptowalne dzienne spożycie aspartam wynosi 40mg/1kg masy ciała (50mg w USA).

W 1975 r. w związku ze sprawami dotyczącymi Flagylu i Aldactonu FDA (Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków) dokonała rewizji 25 badań nad bezpieczeństwem produktów, w tym 11 badań dotyczących bezpieczeństwa stosowania aspartam. Pierwsza analiza stwierdziła „istotne braki w działaniach Serle’s” i zaowocowała przyjęciem do analizy 15 raportów wspierających przeciwne tezy. Ostatecznie, w 1979 r. CFSAN (Center for Food Safety and Applied Nutrition) przedstawiło końcowy wniosek stwierdzający, że braki w dokumentacji dotyczącej aspartam były znikome i nie podważają ogólnego potwierdzenia bezpieczeństwa aspartam.

W 1980 r. FDA powołała zewnętrzne ciało opiniodawcze tzw. Public Board of Inquiry (PBOI), w skład którego weszli niezależni specjaliści, którym powierzono zadania związku pomiędzy spożywaniem aspartamu a występowaniem ryzyka zachorowania na raka mózgu. PBOI orzekło, że aspartam nie powoduje raka mózgu, jednak zarekomendowało przeciwko jego dopuszczeniu do stosowania w produktach spożywczych powołując się na niewyjaśnione kwestie wystąpienia raka u szczurów laboratoryjnych. Wbrew tej rekomendacji, komisarz Hayes zatwierdził aspartam do stosowania w suchych produktach spożywczych na podstawie japońskich badań, które nie były wcześniej udostępnione członkom PBOI i po zasięgnięciu dodatkowej opinii ekspertów, która znalazła błąd w analizach statystycznych dokonanych przez PBOI i stanowiących uzasadnienie ich negatywnej opinii. W 1983 r. akceptacja dla stosowania aspartam została rozszerzona na napoje gazowane i inne napoje, w 1993 r, na produkty pieczone i konfekcjonowane a w 1996 r. FDA zniosła wszystkie ograniczenia dopuszczając stosowanie we wszystkich produktach spożywczych bez ograniczeń.

W 2005 r. European Journal of Oncology opublikował artykuł opisujący badania dotyczące podawania aspartamu szczurom, z badań wynikało, że aspartam zwiększał ryzyko wystąpienia chłoniaka i białaczki u samic szczurów. Najmniejsza analizowana ilość aspartam, która mimo niskiego poziomu wciąż zwiększała ryzyko zachorowania była równa przyjmowaniu przez osobę dorosłą  puszek słodzonego aspartamem napoju dziennie (2 puszki w przypadku dziecka); wystąpienie guzów stwierdzono u 12 z 1500 poddanych badaniom zwierząt.

Kawał historii aspartam związany jest z firmą Ajinomoto, największym światowym producentem aspartamu, który w 2000 r. przejął fabryki od Monsanto za cenę $67 milionów. W 2004 r. Ajinmoto miał 40% udziałów w rynku aspartam wynoszącym 14 000 ton rocznie, a jego spożycie rosła w tempie 2% rok do roku. W 2008 r. Ajinmoto pozwało brytyjską sieć supermarketów Asda (część Wal-Martu) za oszczerczą akcję wymierzoną przeciwko aspartamowi, który znalazł się na oficjalnej liście produktów wykluczonych ze sklepów tej sieci wśród „innych świństw”, jak to określała Asda (ang. „other nasties”). W lipcu 2009 r. brytyjski sąd pierwszej instancji wydał wyrok na korzyść Asda, jednakże w 2010 r. sąd apelacyjny zasądził odwrotnie, dopuszczając skargę Ajinomoto przeciwko Asda i zezwalając na ochronę reputacji aspartam. Asda podtrzymywała, że będzie dalej używać sformułowania „żadnych świństw” na produktach własnej marki, ale ostatecznie w 2011 doszło do ugody a Asda usunęła informację o niestosowaniu aspartam w swoich produktach.

Zastosowanie Aspartamu w produktach spożywczych

Pierwszą grupą produktów, w których regularnie zaczął być stosowany aspartam są napoje zero kalorii. Najpopularniejsza w Polsce Coca Cola Zero jest słodzona tym właśnie słodzikiem. Także inne napoje topowych marek w wersji bez cukru i bez kalorii najczęściej swoją słodycz zawdzięczają aspartamowi (7up free, Sprite zero, Fanta zero itp.) Inne produkty słodzone aspartamem to gorąca czekolada light (obniżone kalorie) , gumy do żucia bez cukru oraz dietetyczne galaretki

Podsumowanie

Aspartam został uznany za bezpieczny do spożycia dla ludzi przez ponad 90 krajów na całym świecie, a FDA oficjalnie uznaje aspartam za „jeden z najdokładniej zbadanych dodatków do żywności jaki kiedykolwiek aprobowała” i że jego „bezpieczeństwo jest jednoznaczne”, ale „stało się przedmiotem licznych kontrowersji i pomówień wywołujących bezpodstawne obawy zdrowotne”.

Trudno przejść obojętnie wokół licznych doniesień o szkodliwości aspartamu, oceniając jednak obiektywnie dostępne materiały, na dziś należy stwierdzić, że brak jest dowodów potwierdzających stawiane pod adresem aspartamu oskarżenia.