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1) Saccarina
2) Sucralosio
3) Acesulfame k
4) Aspartame

1) Saccarina

La saccarina (1,2-benzenisotiazolin-3-one-1,1-diossido) è stato il primo dolcificante artificiale; fu scoperto nel 1879 da Ira Remsen e Constantin Fahlberg della Johns Hopkins University.
La saccarina ha un potere dolcificante circa 300 (secondo altre fonti: 500) volte superiore a quello del saccarosio, ma presenta un retrogusto amaro o metallico generalmente considerato sgradevole, specialmente ad alte concentrazioni: tale effetto tuttavia è marcato più o meno a seconda della sensibilità personale del consumatore. A differenza di composti analoghi di sintesi più recenti (ad es. l'aspartame), la saccarina è stabile al calore anche in ambiente acido (il che lo rende particolarmente adatto per prodotti di pasticceria o a lunga conservazione, oltre che nelle bibite gassate.),  è inerte rispetto agli altri ingredienti alimentari e non dà problemi di conservazione.
Nei paesi in cui l'uso di entrambi i composti è consentito, la saccarina viene spesso associata al ciclamato in proporzione 1:10 per correggere i rispettivi difetti nel retrogusto. Viene usata spesso anche in associazione con l'aspartame. 

La DGA (dose giornaliera ammessa) per Kg di peso corporeo (dati OMS/FAO) è per gli adulti 5mg/kg; per i  bambini 0,5 mg/kg

Storia
Il potere dolcificante della saccarina fu scoperto accidentalmente da Constantin Fahlberg, nel laboratorio alla John Hopkins University. La scoperta avvenne nel 1878, quando Fahlberg mangiando del pane a cena lo trovò stranamente dolce e poi amaro, mentre la moglie assaggiando l'alimento non trovò nulla di strano. Fahlberg controllò le sue dita e verificò che il sapore dolce proveniva da qualche composto con cui probabilmente era venuto a contatto in laboratorio. La sera stessa provò i vari derivati del catrame con cui aveva lavorato la sera prima e trovò che la sostanza era un prodotto di ossidazione del o-toluenesulfonamide.
La scoperta fu pubblicata nel 1879 e 1880 e fatta brevettare da Fahlberg nel 1884.
La saccarina fu una scoperta importante, specialmente per le persone affette da diabete mellito. La saccarina infatti transita attraverso l'apparato digerente senza alterare i livelli sanguigni di insulina e senza fornire praticamente alcuna energia all'organismo.
Benché commercializzata fin da poco dopo la scoperta, la saccarina non divenne popolare fino al razionamento dello zucchero imposto dalla prima guerra mondiale. La sua diffusione crebbe ulteriormente poi negli anni sessanta e settanta tra le persone sottoposte a diete alimentari, in quanto dolcificante praticamente privo di calorie. Spesso viene offerta nei bar e nei ristoranti in sostituzione dello zucchero ed è usata nelle versioni "light" delle bibite gassate.

Interazioni col metabolismo
Gli studi fatti nel secolo scorso sulle possibili interazioni della saccarina con delle vie metaboliche cellulari, sono stati eseguiti per scongiurare ogni possibile interferenza intrinseca, all'uopo di rendere questa molecola estremamente sicura.
La saccarina, in effetti non è una molecola totalmente inerte. Alcuni studi pubblicati negli anni '70 hanno evidenziato che essa interferisce con alcune proprietà enzimatiche della glucosio-6-fosfatasi (EC 3.1.3.9), l'enzima che scinde il glucosio-6-fosfato per immettere glucosio libero nel torrente sanguigno e mantenere l'omeostasi glicemica, ossia la capacità da parte dell'organismo di mantenere un equilibrio interno stabile, grazie a un insieme di processi di regolazione e controregolazione che agiscono ogniqualvolta si verifica una variazione del glucosio nel sangue.

Da un lato questo potrebbe sembrare pericoloso; tuttavia, questa proprietà potrebbe risultate utile alle persone affette da diabete mellito con iperglicemia resistente al trattamento insulinico. Anche se l'ipotesi originale ammette che potrebbero esserci difficoltà che la saccarina possa inibire l'enzima in vivo in modo significativo, come riportato dallo studio suddetto, se ciò si verificasse si invertirebbe la tendenza di un fegato diabetico a rilasciare eccessive quantità di glucosio nel sangue, specie nelle condizioni di insulino-resistenza. È da sottolineare che questa ipotesi non è stata mai confermata e che non sono note interazioni di sorta tra l'insulina e la saccarina nell'uomo.
È anche vero, però, che uno studio postumo ha dimostrato che la saccarina ha effetto anti-iperglicemizzante nei topi obesi geneticamente modificati per malfunzionamento dell'ormone leptina (ob/ob). Tale effetto non è stato studiato in dettaglio, ma è sicuro essere indipendente dall'insulina.

Esiste un secondo effetto biologico che la saccarina sodica è riportato esercitare sulle cellule adipose (adipociti) e cioè quello di inibire l'attività di alcune forme di adenilato ciclasi, enzima che sintetizza il secondo messaggero AMP ciclico (adenosina monofosfato ciclico o cAMP), coinvolto nei meccanismi di trasduzione del segnale all'interno delle cellule viventi in risposta a vari stimoli, come quelli indotti dagli ormoni glucagone o adrenalina, che non sono in grado di attraversare la membrana cellulare. La sua principale funzione consiste nell'attivazione di protein chinasi a (PKA) per regolare il passaggio transmembrana di calcio attraverso i canali ionici oppure tramite cascata porta all'aumento del glucosio disponibile come conseguenza di una degradazione del glicogeno.   L'effetto è stato riportato su adipociti di ratti trattati per 14 giorni con una concentrazione alimentare del 2.5 o del 5%, ma non si verificava su preparazioni di cellule tiroidee, cardiache o cerebrali. Solo le alte dosi di saccarina (5%) condizionavano la crescita corporea e l'introito di cibo. Le dosi del 2.5%, invece, stimolavano l'attività enzimatica su adipociti isolati. Questo potrebbe indicare che esiste una isoforma dell'enzima adenilato ciclasi che è sensibile agli effetti molecolari della saccarina soltanto in specifici tessuti.

Effetti nocivi
Fin dalla sua introduzione la saccarina è stata al centro di preoccupazioni sulla sua potenziale nocività. Durante gli anni sessanta diversi studi hanno suggerito che la saccarina fosse un cancerogeno per gli animali. L'allarme tocca il livello massimo nel 1977, dopo la pubblicazione di uno studio in cui si rileva un aumento dei casi di cancro alla vescica nei ratti alimentati con alte dosi di saccarina. Quell'anno la saccarina viene vietata in Canada. Negli Stati Uniti la Food and Drug Administration (FDA) propone un bando, ma si scontra con l'opposizione dell'opinione pubblica, in special modo dei malati di diabete, per i quali all'epoca non esistevano dolcificanti alternativi. Si trova un compromesso nell'obbligo di indicare i potenziali pericoli della saccarina sulle etichette dei prodotti che la contengono.
Da allora molti studi sono stati condotti sulla saccarina, con risultati controversi; lo studio del 1977 è stato criticato per via delle altissime dosi di saccarina date ai ratti, un valore ritenuto assolutamente irrealistico per un normale consumatore. La saccarina, infatti, si comporta come sostanza cancerogena se ingerita nella quantità di 4 g/kg in dose unica mentre le concentrazioni di tale dolcificante negli alimenti è nell'ordine dei milligrammi. Finora nessuno studio ha evidenziato pericoli per l'uomo, alle dosi normalmente utilizzate.
Dopo 14 anni, nel 1991, la FDA ha ufficialmente ritirato la proposta di bando.

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 2) Sucralosio

Il sucralosio è un dolcificante artificiale noto col nome commerciale di Splenda negli Stati Uniti. Nell'Unione Europea è conosciuto anche col nome di E955. È 600 volte più dolce del saccarosio, cioè all'incirca il doppio più dolce della saccarina e quattro volte più dolce dell'aspartame. Viene prodotto per clorurazione selettiva dello zucchero, ovvero mediante la sostituzione selettiva di tre dei gruppi idrossilici dello zucchero da cucina (saccarosio) con altrettanti atomi di cloro, producendo così 1,6-dicloro-1,6-dideossi-β-D-frutto-furanosil 4-cloro-4-deossi-α-D-galattopiranoside o C12H19Cl3O8. A differenza dell'aspartame questo composto è termostabile (non si degrada col calore) ed insensibile ad un ampio range di pH. Può quindi essere usato per i dolci da forno o in prodotti che richiedono di conservarsi a lungo.

Storia
Il sucralosio è stato scoperto nel 1976 da Leslie Hough e da un giovane chimico indiano, Shashikant Phadnis, scienziati del Tate & Lyle, in collaborazione con i ricercatori del Queen Elizabeth College (ora parte del King's College di Londra). La coppia stava facendo dei test sugli zuccheri clorurati come intermediari chimici. In un giorno di tarda estate Hugh chiese a Phadnis di 'sottoporre a test' una certa polvere. Dato che in inglese 'sottoporre a test' si dice 'test', con un suono molto simile alla parola che significa 'assaggiare' (taste) Phadnis, mal comprendendo, assaggiò, rendendosi subito conto che il sapore era eccezionalmente dolce. I due lavorarono sul composto un anno mettendo a punto la formula finale, ben 600 volte più dolce dello zucchero da tavola.
L'uso del dolcificante è stato approvato prima in Canada (nome commerciale Splenda) nel 1991. Successivamente approvato in Australia nel 1993, in Nuova Zelanda nel 1996, negli USA nel 1998, e nell'Unione Europea nel 2004. Nel 2006, risulta approvato in più di 60 paesi, incluso Brasile, Cina, India e Giappone. Tate & Lyle producono il sucralosio in una fabbrica a McIntosh (Alabama). Altre fabbriche sono in costruzione a Jurong, Singapore. Viene usato per produrre dolciumi, merendine, bevande analcoliche. Il sucralosio mischiato con maltodestrine e destrosio come agenti di massa (entrambe prodotte dal grano), viene venduto internazionalmente dalla McNeil Nutritionals con il marchio Splenda. Negli USA e in Canada, questo prodotto si trova sempre più anche nei ristoranti, accanto alla saccarina ed all'aspartame.

Confezioni e conservazione
Il sucralosio viene quasi sempre venduto in confezioni in cui viene addizionato con polveri da taglio e altri dolcificanti in modo di ottenere un prodotto che abbia, a parità di potere dolcificante, all'incirca lo stesso volume e la stessa consistenza dello zucchero. Questo perché il sucralosio è quasi 600 volte più dolce dello zucchero da tavola. Inoltre in forma di prodotto puro e asciutto il sucralosio è meno stabile alle alte temperature di quanto non sia in miscuglio o in soluzione con le maltodestrine.

Utilizzo
Il sucralosio è il dolcificante artificiale più stabile esistente attualmente sul mercato, tanto che è possibile usarlo in molte ricette rimpiazzando completamente lo zucchero. Come detto nel paragrafo sulle confezioni, quando è venduto in forma granulare viene mescolato con altri composti in modo da poterlo sostituire allo zucchero mantendendo le quantità della ricetta originale. Le ricette che richiedono più di una tazza di zucchero (in ambiente anglosassone le ricette sono sempre espresse non in peso, come da noi, ma come volume, la tazza, appunto. Una tazza equivale a circa 280 mL), oppure quelle in cui lo zucchero da cucina serve come attivatore della lievitazione non possono essere sostituite completamente da sucralosio con buoni risultati. Lo stesso vale se è richiesta la capacità di scurire, come nei caramelli, che il sucralosio non possiede. In questi casi meglio sostituire con prodotti composti da miscela di sucralosio e zucchero da cucina (saccarosio).


Sicurezza
Il sucralosio è stato accettato da vari organismi regolatori con competenze sulla sicurezza alimentare a livello nazionale e internazionale, tra cui il U.S. Food and Drug Administration (FDA), il Joint Food and Agriculture Organization/World Health Organization Expert Committee on Food Additives, The European Union's Scientific Committee on Food, il Health Protection Branch of Health and Welfare Canada e il Food Standards Australia-New Zealand (FSANZ). La dose accettabile di ingestione giornaliera di sucralosio ammonta a 9 mg/kg del peso corporeo.[3] (Si noti che lo Splenda è per lo più una maltodestrina.)
Per determinare la sicurezza del sucralosio, il FDA ha fatto riferimento a dati provenienti da più di 110 studi su uomini e animali. Molti di questi studi erano mirati a identificare possibili effetti tossici tra cui la carcinogenicità, danni all'apparato riproduttivo e al sistema nervoso. Nessuno di tali effetti è stato riscontrato sull'uomo, e l'approvazione da parte del FDA si basa sull'accertamento che il sucralosio è adatto al consumo umano."
Dubbi sulla sicurezza del consumo di sucralosio sono stati sollevati a proposito di presunti effetti sul timo, una ghiandola molto importante per il sistema immunitario. Una relazione del NICNAS cita due studi sui ratti, entrambi i quali rilevavano "una significativa diminuzione del peso del timo" a certe dosi. I dosaggi di sucralosio, riportati nella relazione del NICNAS, che provocano danni al timo sono 3000 mg/kg bw/giorno per 28 giorni. Per un uomo di 80 kg, ciò significa l'assunzione per 28 giorni di 240 grammi di sucralosio, equivalenti a più di 20000 bustine al giorno per circa un mese. La dose richiesta per causare qualunque risposta immunitaria è di 750 mg/kg bw/giorno, o 60 grammi di sucralosio al giorno, più di 5000 bustine di Splenda al giorno (ci sono 11.9 mg di sucralosio in 1g di Splenda al dettaglio). Questi studi sono stati presi in considerazione dagli organismi di controllo prima di concludere che il sucralosio sia sicuro.
Gli atomi di cloro sono legati al carbonio covalentemente nella molecola di sucralosio, rendendola un clorocarburo. Molti clorocarburi sono tossici; tuttavia, il sucralosio è differente perché è estremamente insolubile nei grassi e non si accumula nei lipidi come molti degli idrocarburi clorurati. Inoltre, il sucralosio non si scinde o declorura.
Il grosso del sucralosio ingerito non supera il tratto gastrointestinale ed è direttamente espulso con le feci mentre solo il 11-27% viene assorbito. La quantità assorbita viene in larga parte rimossa dal circolo sanguigno dai reni ed espulso con le urine.

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3) Acesulfame k

L'acesulfame K è un edulcorante artificiale, chiamato anche acesulfame potassico (K è il simbolo del potassio). E' un sale di potassio, scoperto casualmente nel 1967 dal chimico tedesco Karl Clauss, della compagnia Hoechst AG (oggi Nutrinova).
Ha un potere dolcificante pari a 200 volte quello del saccarosio, uguale a quello dell'aspartame e pari a metà di quello della saccarina. Allo stesso modo della saccarina però ha un retrogusto amaro.
Spesso l'acesulfame K è utilizzato insieme ad altri edulcoranti, solitamente il sucralosio e l'aspartame.
A differenza dell'aspartame, l'acesulfame potassico è resistente al calore, anche in ambienti moderatamente acidi o basici, il che lo rende particolarmente adatto per prodotti di pasticceria o a lunga conservazione, oltre che nelle bibite gassate.
Come per gli altri additivi alimentari, l'acesulfame K è stato criticato per la possibile nocività, benché gli studi effettuati dimostrino il contrario. Ulteriori obiezioni riguardanti il potenziale effetto cancerogeno e la ricerca poco approfondita sulle conseguenze nocive del prodotto sono state smentite sia dalla Food and Drug Administration. sia dalla Scientific Committee on Food dell'Unione Europea.
La DGA (dose giornaliera ammessa) per Kg di peso corporeo (dati OMS/FAO) è 15 mg/kg peso/giorno.

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4) Aspartame

L'aspartame è un edulcorante, dolcificante ed esaltatore di sapidità artificiale.
È composto da due amminoacidi, l'acido aspartico e la fenilalanina, e l'estremità carbossilica della fenilalanina è esterificata con il metanolo. Le persone che soffrono di fenilchetonuria, che hanno cioè difficoltà nell'assimilare la fenilalanina, devono controllare l'assunzione di aspartame in quanto fonte di fenilalanina.
L'aspartame è un additivo alimentare autorizzato a livello europeo e classificato col numero E951. La dose giornaliera ammissibile è stata fissata in 40 mg/kg di peso corporeo.

L'aspartame pur avendo la stessa quantità di calorie dello zucchero ha un potere dolcificante di circa 200 volte maggiore, motivo per cui basta utilizzare piccole quantità per dolcificare cibi e bevande. L'aspartame, come altri prodotti dolcificanti quali ciclamato e saccarina, vengono utilizzati e spesso raccomandati per chi soffre di diabete e per le persone che vogliono ridurre l'apporto di calorie nella dieta.
La DGA (dose giornaliera ammessa) per Kg di peso corporeo (dati OMS/FAO) è 40 mg/kg peso / giorno


Impiego
L’aspartame è l’edulcorante più utilizzato al mondo, si trova in circa 6.000 prodotti, dalle caramelle ai dolci, dalla gomma da masticare alle bevande “light”, e secondo le ultime stime, lo utilizzano almeno 200 milioni di persone. Negli Usa la Food and Drug Administration ne ha autorizzato nel 1974 l’impiego per le bevande e nel 1983 in tutti gli alimenti. In Europa l’utilizzo dell’aspartame è regolamentato dal 1994 (Fonte: Europass)

 

Effetti nocivi
All'interno del corpo il metanolo si trasforma in acido formico ed in formaldeide. La formaldeide è una neurotossina mortale. Una valutazione dell'EPA (Enviromental Protection Agency - Agenzia per la protezione ambientale - USA) sul metanolo dichiara che il metanolo "viene considerato un veleno ad accumulo, grazie al bassissimo tasso di escrezione una volta assorbito. Nel corpo, il metanolo viene ossidato in formaldeide ed in acido formico; entrambi questi metaboliti sono tossici." I ricercatori dell'EPA raccomandano un limite massimo di consumo di 7,8 mg al giorno. Un litro di bevanda dolcificata con aspartame contiene circa 56 mg di metanolo. La formaldeide è un micidiale agente cancerogeno ben conosciuto, causa danni alla retina e interferisce con la riproduzione del DNA.

L’Istituto Ramazzini da anni accusa l’aspartame di provocare linfomi e leucemia. L’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha già eseguito una valutazione scientifica su due studi: uno studio sulla cancerogenicità nei topi (Soffritti et al., 2010) e uno studio prospettico sull’associazione tra l’assunzione di bevande analcoliche dolcificate artificialmente e il parto pretermine (Halldorsson et al., 2010). Lo studio di Soffritti et al. (2010) dell’Istituto Ramazzini è uno studio a lungo termine sulla cancerogenicità nei topi con esposizione al dolcificante artificiale aspartame. Gli autori hanno concluso che, in base ai loro risultati, l’aspartame induce il cancro nel fegato e nei polmoni di topi maschi. L’EFSA ha valutato questo studio di cancerogenicità e ha concluso che, sulla base delle informazioni disponibili nella pubblicazione, la validità dello studio e il suo approccio statistico non possono essere valutati e che i suoi risultati non possono essere interpretati. Inoltre, data la mancanza di rilevanza per la valutazione del rischio umano di questo tipo di tumori, EFSA ha concluso che i risultati presentati in Soffritti et al. (2010) non forniscono una base sufficiente per riconsiderare le precedenti valutazioni sull’aspartame da parte dell’EFSA. Halldorsson et al. (2010) ha indagato il fenomeno del parto pretermine in una popolazione di 59.334 donne in gravidanza. Gli autori hanno concluso che i loro risultati mostrano un’associazione tra l’assunzione di bibite analcoliche dolcificate artificialmente e il parto pretermine nelle donne. L’EFSA ha valutato questo studio e ha concluso che non vi sono prove disponibili a sostegno di una relazione causale tra il consumo di bevande analcoliche dolcificate artificialmente e il parto pretermine; ammette inoltre che ulteriori studi siano necessari a respingere o confermare una associazione. Intanto però, l’EFSA ha disposto un review di tutte le valutazioni scientifiche riguardanti l’aspartame e gli altri dolcificanti usati come additivi alimentari autorizzati nell’Unione europea. (Fonte: European Food Safety Authority, 2011).

Critiche sono provenute dalla trasmissione televisiva Report del 29 aprile 2012 (“la vita è dolce”),  che ha evidenziato le stranezze circa il riconscimento da parte delle commissioni americane sulla atossiticità dell'edulcorante (alcuni membri delle commssioni che dovevano valutare la sua innocuità stranamente avevavo avuto o instaureranno rapporti con la società produttrice di saccarina) ma anche come coloro che assumono bevande dietetiche (come dette light, Zero), ossia zuccherate con aspartame, poi presentavano  cefalee che cessavano alla sospensione dell'assunzione del prodotto.

Gli effetti deleteri dell'aspartame erano stati più volte segnalati, ma il potere delle industrie alimentari - vedi l segnalata trasmissione   "la vita è dolce” - è riuscita a sottacerli in tutto il mondo. L' aspartame non è stato approvato per l'utilizzo negli alimenti fino al 1981. Per oltre otto anni la FDA (Food and Drug Administration - Amministrazione degli Alimenti e dei Medicinali) ha rifiutato di approvare l'uso dell'aspartame a causa delle convulsioni e dei tumori al cervello che questa sostanza ha provocato negli animali da laboratorio. L'FDA ha continuato a rifiutare di approvarlo fino a che il presidente Reagan non prendesse la carica (era molto amico della G. D. Searle - adesso Monsanto) e licenziasse il commissario della FDA che aveva negato l'approvazione dell'aspartame.

Quello che sta emergendo è che l'aspartame causa danni "lenti e silenziosi" in tutte quelle persone che sono così sfortunate da non avere reazioni immediate e che non hanno quindi un motivo per evitarlo. Potrebbero volerci una, cinque, dieci, quarant'anni, ma alla lunga si manifesteranno gravi problemi (alcuni reversibili e altri no) per tutte quelle persone che ne fanno uso abituale.

 

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Fonti

- Saccarina
http://it.wikipedia.org/wiki/Saccarina
http://it.wikipedia.org/wiki/Adenosina_monofosfato_ciclico

- Sucralosio
http://it.wikipedia.org/wiki/Sucralosio

- Acesulfame k
http://it.wikipedia.org/wiki/Acesulfamek

- Aspartame
http://it.wikipedia.org/wiki/Aspartame
http://www.saluteme.it/news/salute/2487-aspartame-report-rivela-i-retroscena.html
http://www.scienziatodelcibo.it/it/2069-aspartame-dolcificante-cancerogeno-no-forse-si-vediamo/