Aspartam | ||
![]() | ||
Ester metilic al aspartil-fenilalaninei | ||
Identificare | ||
---|---|---|
Numele IUPAC | Acid (3 S ) -3-amino-4 - [[(1 S ) -1-benzil-2- (metoxi-2-oxoetil] amino] -4-oxobutanoic | |
Sinonime |
|
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100.041.132 | |
N o EC | 245-261-3 | |
DrugBank | DB00168 | |
PubChem | ||
N o E | E951 | |
ZÂMBETE |
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 |
|
Aspect | Pulbere cristalină albă , ușor higroscopică | |
Proprietăți chimice | ||
Formulă |
C 14 H 18 N 2 O 5 [Izomeri] |
|
Masă molară | 294,3031 ± 0,0144 g / mol C 57,14%, H 6,16%, N 9,52%, O 27,18%, |
|
pKa | 3.1 și 7.9 ( 25 ° C ) | |
Proprietăți fizice | ||
T ° fuziune | Descompunerea înainte de fuziune. Produsul de descompunere se topește la 246 ° C | |
T ° fierbere | > 300 ° C la 1013,25 hPa | |
Solubilitate | Puțin solubil în apă ( 10 g · l -1 la 20 ° C ) și etanol . | |
Masa volumică |
150 - 600 kg · m -3 , solid; 1,347 g · cm -3 |
|
Cristalografie | ||
Clasa de cristal sau grup spațial | P 4 1 | |
Parametrii mesh |
a = 17,685 Å b = 17,685 Å |
|
Volum | 1.538,46 Å 3 | |
Proprietati optice | ||
Puterea rotativă | = -2,3 ° în HCI 1N | |
Precauții | ||
NFPA 704 | ||
1 1 0 | ||
Directiva 67/548 / CEE | ||
Fraze S : S22 : Nu respirați praful. S24 / 25 : Evitați contactul cu pielea și ochii. Fraze S : 22, 24/25, |
||
Ecotoxicologie | ||
DL 50 | > 4 g · kg -1 (șobolani, oral ) > 10 g · kg -1 (șoarece, oral ) |
|
Compuși înrudiți | ||
Izomer (i) | Cetonă cu mușchi | |
Alți compuși | ||
Unități de SI și STP dacă nu se specifică altfel. | ||
Aspartamul este un îndulcitor artificial descoperit in 1965. Este o dipeptidă compusă din doi aminoacizi naturali, acidul L - aspartic și L -fenilalaninâ , acesta din urmă în formă de ester metilic . Prin urmare, consumul acestuia nu este recomandat persoanelor cu fenilcetonurie .
Aspartamul are de aproximativ 200 de ori dulceața zaharozei și este utilizat pentru îndulcirea alimentelor și băuturilor cu conținut scăzut de calorii, precum și a medicamentelor . Acest aditiv alimentar este utilizat într-un număr mare de produse și este autorizat în multe țări, este menționat în Uniunea Europeană prin codul E951.
De la prima autorizație de introducere pe piață în Statele Unite de către Food and Drug Administration (FDA) în 1974, aspartamul a făcut obiectul unor controverse cu privire la posibilele sale efecte nocive asupra sănătății, deși organizațiile de sănătate publică (în special FDA și EFSA ) și-au afirmat inofensivitate în dozele de utilizare autorizate la om.
Studiile modelului animal ar pune sub semnul întrebării interesul îndulcitorilor în lupta împotriva obezității și a diabetului de tip II . La șoareci, zaharina , sucraloza și într-o măsură mai mică aspartamul perturbă metabolismul zahărului printr-o acțiune încă slab descrisă asupra bacteriilor intestinale. La fel ca alimentele bogate în zaharuri, aceste produse determină o creștere rapidă a zahărului din sânge, care la rândul său generează achiziția de rezistență la insulină, un simptom cheie al sindromului metabolic . Cu toate acestea, acest fenomen nu este observat la om dacă consumul de aspartam are loc în contextul exercițiilor fizice intense sau la subiecți non-diabetici / pre-diabetici, fie că sunt subțiri sau obezi.
O meta-analiză din 2015 concluzionează că îndulcitorii, deși nu promovează diabetul de tip II, consumul excesiv de zahăr sau cancerul, nu par să promoveze pierderea în greutate sau să faciliteze gestionarea glicemiei la diabetici și nici să reducă riscul de diabet de tip II.
Prima apariție a datelor aspartamului de la publicarea sintezei sale în 1966. Dar ar fi fost descoperite în 1965 de James Schlatter, chimist al companiei GD Searle & Company , în timpul sintezei unui tetrapeptidă care urmează să fie testate ca un drog. Anti -ulcers.
Aspartamul a fost atunci un intermediar sintetic, iar Schlatter a gustat produsul din întâmplare în timp ce își uda degetul pentru a prinde o foaie de hârtie. Gustul dulce a fost o descoperire neașteptată , acidul aspartic și fenilalanina nefiind dulci. S-a constatat că dipeptida nemetilată are o aromă amară. Schlatter a sintetizat compuși cu structură similară, dar produsul original a fost reținut și comercializat sub denumirea de aspartam.
Aspartamului i se acordă prima autorizație de introducere pe piață limitată la produsele alimentare solide din Statele Unite de către Food and Drug Administration (FDA) dinIulie 1974. În urma anchetei efectuate de FDA și a îndoielilor cu privire la gravitatea studiilor prezentate de laboratorul Searle (în special testele pe animale), autorizația este suspendată de FDA înDecembrie 1975.
Utilizarea acestuia va fi restabilită în Statele Unite în alimente solide în iulie 1981 și apoi în lichide în 1983.
Tot în 1981, aspartamul a fost aprobat de un comitet mixt de experți de la OMS și Organizația pentru agricultură și alimentație . În același an, Comitetul științific al Comisiei Europene pentru alimentele umane (SCF / SCF) a aprobat aspartamul.
Aspartamul a fost autorizat în Franța în 1988 și este codificat E951 în clasificarea europeană a aditivilor alimentari .
Brevetul de aspartam a căzut în domeniul public în 1992.
În 1994, utilizarea sa ca îndulcitor a fost armonizată de Uniunea Europeană (Directiva 94/35 / CE). Aspartamul a fost apoi aprobat în peste 90 de țări.
În 1995, Uniunea Europeană a stabilit criteriile de puritate pentru aspartam (Directiva 95/31 / CE).
În 2002, comitetul științific al Comisiei Europene și-a confirmat avizul cu privire la inofensivitatea aspartamului. În același an, Agenția Franceză pentru Securitate în Sănătate (AFSSA) a concluzionat într-un raport: „Consumul de aspartam la om, chiar și la populațiile expuse în mod special, cum ar fi copiii diabetici, nu depășește aportul zilnic acceptabil (ADI).), În special în Franța ” .
În 2003, Directiva 2003/115 / CE a autorizat un nou îndulcitor intens derivat din aspartam: sarea aspartam-acesulfam , a cărei inofensivitate a fost stabilită de Comitetul științific pentru alimente începând cuMartie 2000 și criteriile de puritate definite în 2001.
Există trei sinteze pentru obținerea aspartamului.
Primul este cel mai vechi și corespunde unei sinteze chimice. Folosește acid aspartic și fenilalanină ca reactivi de pornire. Această cale sintetică oferă un randament scăzut, de ordinul a 50%, și este sursa unui izomer cu gust amar (care trebuie ulterior extras). Acesta este motivul pentru care a fost repede înlocuit de sinteza enzimatică. Acesta din urmă folosește o enzimă, termolizina, ca catalizator, în condiții experimentale precise, la o temperatură de 37 ° C și un pH de 7,5 și oferă un randament de 95%. Acest randament este mult mai bun, dar încă nu este suficient pentru producători. A fost apoi pus în aplicare un alt traseu sintetic: sinteza biotehnologică. Este cel care este utilizat astăzi, oferă un randament mai mare de 99,99%. Încă folosește termolizina ca enzimă, dar reutilizează unul dintre produse.
Aspartamul este o dipeptidă , derivată din doi aminoacizi , acidul L-aspartic și esterul metilic al L- fenilalaninei . Prin urmare, denumirea sa chimică este * L-Aspartil-L-fenilalanat de metil.
Aspartamul are o bază amino și o grupă acidă , oferindu-i două constante de aciditate , 3.1 și 7.9 la ( 25 ° C ).
HidrolizăDupă ingestie, aspartamul se hidrolizează în acid aspartic , fenilalanină și metanol . O degradare suplimentară produce formaldehidă , acid formic și dioxopiperazină .
Se poate descompune și în timpul depozitării. La temperatura camerei este cel mai stabil la pH 4,3, cu un timp de înjumătățire de 300 de zile. O descompunere mai rapidă se observă la valori ale pH-ului care se îndepărtează de 4,3. La pH 7, de exemplu, timpul său de înjumătățire este de doar câteva zile.
Instabilitatea crește aspartamului cu temperatură: fază solidă, recombinare diketopiperazine poate avea loc la de la 105 ° C . Acesta este motivul pentru care nu este recomandat să „gătiți” aspartam.
Hidroliza esterului, aspartamul produce metanol (10% în masă) și aspartil-fenilalanină . Acesta din urmă se poate recombina în diketopiperazină (acid 2- (5-benzil-3,6-dioxopiperazin-2-il) acetic) (de la 30 ° C ) sau hidroliza în acești doi aminoacizi bazici, acidul aspartic (40% masă) ) și fenilalanină (50% masă).
Reacția lui MaillardFuncția aminică a aspartamului poate participa la reacțiile Maillard cu grupări aldehide.
Aspartamul este un solid cristalin alb, inodor, ușor higroscopic. Este slab solubil în apă ( 10 g · l -1 apă la 20 ° C ) și etanol . Se dizolvă mai repede în soluții acide.
Aspartamul, spre deosebire de zahăr, nu poate fi utilizat pentru formarea de grăsime în țesutul adipos sau pentru alte roluri metabolice utile ale acestuia din urmă.
Aspartamul are o putere de îndulcire de aproximativ 200 de ori mai mare decât cea a zaharozei (la masă egală).
Spre deosebire de zaharină și acesulfam-K , aspartamul nu are un gust sau o componentă amară.
Aspartamul este adesea utilizat în amestec cu alți îndulcitori intensi ( acesulfam-K ) pentru a compensa scăderea dulceaței. Scăderea se datorează descompunerii sale într-un mediu apos sau dispariției sale în timpul reacțiilor Maillard dintre acesta din urmă și aromele cu funcție de aldehidă.
Un derivat al aspartamului, superaspartamul , are o putere de îndulcire de 8.000 până la 14.000 de ori mai mare decât cea a zaharozei.
Aspartamul este cel mai frecvent utilizat îndulcitor intens din lume, este utilizat în aproape 5.000 de produse din întreaga lume (gume fără zahăr, băuturi cu conținut scăzut de grăsimi și alte prăjituri de același tip) și peste 600 de specialități farmaceutice, inclusiv mai mult de 2.000 vândute în Europa. Consumul său este motivat în principal de faptul că oferă foarte puține calorii, deoarece este nevoie doar de 200 de ori mai puțin decât zahărul pentru a obține aceeași senzație dulce. Aspartamul are avantajul, pe lângă faptul că este ieftin, de a nu avea putere cariogenă .
Aspartamul este utilizat sub formă de dulciuri sau pulbere albă (în plic sau cutie) care poate înlocui zahărul, în cafea sau ceai, produse de patiserie sau altele. Aceste produse conțin în medie de 3% din aspartam, celelalte ingrediente fiind maltodextrina și acesulfam K .
Codex Alimentarius recunoaște utilizarea aspartamului ca îndulcitor și potențiator de aromă într - o gamă largă de produse alimentare, la concentrații maxime variind de la 0,6 g până la 3 g în funcție de aplicație.
În Europa, aspartamul este autorizat în:
ADI este de 40 mg · kg -1 greutate corporală pe zi. Pentru a ajunge la acest ADI , o persoană de 60 kg ar trebui să consume 280 de zaharuri sau 20 de cutii de băuturi dietetice pe zi. Cantitatea reală de aspartam nu este întotdeauna specificată pe produse.
Aspartamul este unul dintre cei mai studiați aditivi alimentari, este considerat sigur pentru consumul uman în mai mult de 90 de țări, inclusiv agenții de sănătate și siguranță precum European Food Safety , JECFA al OMS / FAO și Food and Drug Administration .
În timp ce unele studii arată că consumul de alimente care conțin aspartam are un efect orexigenic și favorizează obezitatea , altele arată că nu există dovezi epidemiologice pentru aceste efecte.
Un studiu efectuat pe șoareci a arătat că o dietă bogată în aspartam, combinată cu o dietă bogată în grăsimi, duce la creșterea semnificativă în greutate în comparație cu șoarecii fără aspartam din alimentele lor. S-a dovedit, de asemenea, că nivelul glicemiei dintre mese la șoarecii care iau aspartam este mai mare. A lua aspartam ar promova, prin urmare, diabetul. Cu toate acestea, sunt necesare studii umane.
S-a emis ipoteza că aroma dulce poate induce secreția de insulină controlată de creier ( eliberarea insulinei în fază cefalică sau CPIR). Conform acestei ipoteze, această secreție de insulină fără aport de glucoză ar putea provoca o scădere a zahărului din sânge care ar provoca o senzație de foame . Îndulcitorii folosiți de persoanele obeze pentru a slăbi ar avea apoi efectul opus celui căutat . Cu toate acestea, niciun studiu nu a demonstrat acest fenomen.
În 2000, un studiu finanțat de producătorul de aspartam, GD Searle , despre posibila modificare a termogenezei provocată de o dietă îndulcită cu aspartam comparativ cu o dietă îndulcită cu zaharoză nu a găsit nicio diferență semnificativă.
Pentru Departamentul Sănătății din Canada, utilizarea aspartamului este sigură pentru diabetici.
Un studiu israelian publicat în septembrie 2014în revista Nature arată efectele diabetogenice ale îndulcitorilor. Acest studiu arată interacțiunea dintre anumite bacterii intestinale și compuși chimici din îndulcitori, care nu sunt absorbiți de intestin, ceea ce creează o reacție inflamatorie care induce tulburări metabolice, cum ar fi intoleranța la glucoză și diabetul.
În timpul digestiei, aspartamul își pierde gruparea hidroximetil (metanol), apoi se descompune în cei doi aminoacizi bazici ai săi, acid aspartic și fenilalanină . Sub efectul căldurii, se poate recombina și pentru a forma diketopiperazină . În comparație cu alimentele obișnuite, aspartamul este o sursă minoră de fenilalanină, acid aspartic și metanol.
FenilalaninăFenilalanină este unul dintre cei opt aminoacizi esențiali , este deosebit de natural în laptele mamiferelor. Doar persoanele care suferă de fenilcetonurie (PKU), o boală genetică (1 / 16.000 nașteri), trebuie să controleze strict aportul de fenilalanină, motiv pentru care produsele care conțin aspartam trebuie să informeze că conțin o sursă de fenilalanină.
MetanolMetanolul este un alcool -toxic natural prezent în cantități foarte mici în alimente comune: fructe coapte, sucuri de fructe și alimente fermentate (vin, bere, etc. ). Afirmațiile publicate pe internet și în anumite media susțin că metanolul conținut în aspartam ar fi toxic, aceste afirmații sunt nefondate în conformitate cu Ministerul Sănătății din Canada: „Metanolul alimentar, indiferent dacă provine din aspartam sau din alimente obișnuite, este prezent în concentrații prea scăzut pentru a provoca probleme de sănătate. Nu se acumulează în organism, ci mai degrabă este metabolizat, prin căile metabolismului normal, mai întâi în formaldehidă, apoi în acid formic și , în final, în apă și dioxid de carbon. "
Acid asparticAcidul aspartic este un aminoacid , netoxic pentru organism, care nu prezintă o problemă în timpul metabolismului aspartamului. Este un constituent comun al proteinelor din organism.
Dicetopiperazina nu este considerat genotoxic (determinând apariția de leziuni în ADN, ceea ce poate conduce la mutații) sau cancerigene la șobolani și șoareci. Aportul zilnic acceptabil de diketopiperazină la om a fost stabilit la 7,5 mg · kg -1 · d -1 .
De la autorizare, siguranța aspartamului a fost controversată.
În 1977 , Food and Drug Administration, care reglementează piața produselor alimentare și a medicamentelor din Statele Unite, a refuzat să acorde grupului industrial Searle aprobarea necesară pentru continuarea comercializării aspartamului.
FDA lansează chiar proceduri penale împotriva grupului, după ce au descoperit numeroase erori în testele de toxicitate prezentate de Searle.
După ce Donald Rumsfeld a fost numit președinte al grupului Searle în iunie 1977 , situația s-a transformat în favoarea companiei. Ronald Reagan a fost numit la conducerea FDA Arthur Hull Hayes (în) (fost cercetător la Pentagon ), care,Iulie 1981, autorizează în cele din urmă comercializarea aspartamului, împotriva avizului comitetului științific al APE . În special, psihiatrul Ralph Walton, chemat ca expert în timpul ședinței, raportează o revizuire științifică care arată că studiile finanțate de producătorii de aspartam au stabilit sistematic absența efectelor acestei substanțe, în timp ce studiile efectuate de laboratoare independente au concluzionat că există îndoieli cu privire la siguranța acestuia.
Marketingul aspartamului sub numele de marcă NutraSweet a permis companiei Searle să obțină profituri substanțiale sub conducerea lui D. Rumsfeld. Vânzarea Searle către compania Monsanto (în 1985) i-ar fi adus suma de 12 milioane de dolari.
În 1996, Olney și colab. publica un studiu cu subtitlul Creșterea tumorilor cerebrale, există vreo legătură cu aspartamul? , care are un impact puternic în Europa .
În Iulie 2005, cercetătorii de la Fundația Europeană Ramazzini , din Bologna (Italia), prezintă presei un nou studiu realizat pe șobolani de laborator , care par să arate un efect cancerigen asupra creierului. Acest studiu este criticat de două agenții de securitate a sănătății, în special pentru metodologia insuficientă. Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) , după analizarea metodologiei studiului concluzionează că nu există nici un motiv pentru a schimba condițiile de utilizare a aspartam în Europa. Franța și-a exprimat, de asemenea, rezerve cu privire la metoda acestui studiu și îndoieli cu privire la validitatea rezultatelor.
În 2006, un studiu a sugerat deja că dozele mici administrate în alimentele șobolanilor Sprague-Dawley de la vârsta de 8 săptămâni și pe parcursul vieții lor au crescut riscul de cancer la aceste șobolani. Un al doilea studiu este realizat de aceeași echipă, dar de această dată cu expunere la doze de 2000, 400 sau 0 ppm începând cu stadiul embrionului (din a 12- a zi de viață) la șobolani și femele masculine (de asemenea, Sprague- Dawley). Studiul se încheie cu un risc dependent de doză de tumoare malignă (cancere de tip limfom și leucemie ) la șobolani masculi, precum și la femele, cu cancere mamare și la șobolani femele. Autorii consideră că aceste rezultate confirmă și întăresc prima demonstrație experimentală a carcinogenității multipotențiale la o doză apropiată de doza zilnică acceptabilă pentru oameni, acest studiu demonstrând în continuare un risc crescut în cazul expunerii în timpul vieții fetale.
La sfârșitul anului 2010 , controversa a fost reînviată prin alte două studii.
La mijlocul anului 2011, controversa a fost reluată în urma răspunsului lui Hugues Kenigswald, șeful unității de aditivi alimentari din EFSA, la rețeaua de mediu și sănătate, care i-a cerut să demonstreze natura științifică a studiilor inițiale care au autorizat comercializarea aspartamului : „EFSA nu are fișierul cererii de autorizare a aspartamului care trebuia să conțină aceste studii. În plus, contactele pe care le-am avut cu colegii noștri din Comisia Europeană par să indice că Comisia nu mai are acest dosar ” . Astfel, se ridică acum problema existenței dosarelor științifice care autorizează aspartamul, precum și problema independenței experților. În 2011, în Franța, aleșii și ONG-urile au cerut Europei să invalideze doza zilnică pentru acest produs. EFSA face concluziile sale la sfârșitul anului 2013, care mențin avizele anterioare, considerând aportul zilnic acceptabil ca protecție adecvată și aspartam sigur pentru populația generală.
În 2013, Françoise Clavel-Chapelon, director de cercetare Inserm - Université Paris-Sud 11 , la Institutul Gustave-Roussy , și Guy Fagherazzi au comparat consumul de băuturi zaharoase și băuturi „ușoare” cu zahăr în ceea ce privește riscul de diabet zaharat. :
„Analiza, efectuată pe 66.188 de femei din cohorta E3N, confirmă o relație între băuturile cu zahăr și diabetul de tip 2 și relevă pentru prima dată în Franța că, contrar credinței populare, riscul de diabet este mai mare atunci când„ acestea sunt ” „băuturi ușoare, mai degrabă decât băuturi zaharoase„ normale ”. "
Un articol din revista Nature confirmă, înoctombrie 2014, această observație, adăugând că îndulcitorii modifică microbiota intestinală.
: document utilizat ca sursă pentru acest articol.