Aspartam — co to jest i jakie ma właściwości?

Co to jest aspartam i jak działa?

E951 to ester metylowy dipeptydu powstały z kwasu asparaginowego i fenyloalaniny. Ten sztuczny słodzik jest około 180–200 razy słodszy od sacharozy, a przy zwykłych zastosowaniach praktycznie nie dostarcza kalorii. Działa poprzez wiązanie z receptorami smaku słodkiego w jamie ustnej, co pozwala uzyskać silne odczucie słodkości przy bardzo małej ilości substancji.

Aspartam nie podnosi poziomu glukozy we krwi ani nie pobudza wydzielania insuliny, dlatego bywa wybierany jako zamiennik cukru przez osoby z cukrzycą. Trzeba jednak pamiętać, że jest nietrwały w wysokich temperaturach i w warunkach zasadowych, co ogranicza jego stabilność i wyklucza zastosowanie w wypiekach. Z tego powodu nie nadaje się do słodzenia produktów pieczonych ani potraw poddawanych obróbce termicznej.

Jego użycie obejmuje więc głównie:

• produkty spożywcze,
• produkty farmaceutyczne,
• które są przygotowywane na zimno lub w niskich temperaturach.

W jakich produktach występuje aspartam?

Napoje gazowane typu "light" i "zero" często zawierają aspartam (E951) — słodzik zastępujący cukier przy minimalnej kaloryczności. Znajdziemy go też w produktach reklamowanych jako bezcukrowe, takich jak:

• jogurty,
• mleczne desery o obniżonej zawartości cukru,
• gum do żucia,
• miętki i pastylki do ssania,
• niskokaloryczne przekąski,
• batony,
• desery instant.

W suplementach diety aspartam występuje w:

• tabletkach musujących,
• proszkach smakowych,
• niektórych preparatach witaminowych.

Podobnie w farmaceutykach — syropy, tabletki musujące i pastylki lecznicze mogą zawierać aspartam jako składnik poprawiający smak. Obecność E951 łatwo sprawdzić, czytając etykietę; pojawia się pod nazwą "aspartam" lub symbolem "E951".

Metabolizm aspartamu: jakie metabolity powstają?

Po spożyciu aspartam szybko rozpada się na trzy główne metabolity:

• fenyloalaninę, która trafia do puli aminokwasów i jest zamieniana między innymi w tyrozynę oraz inne produkty rozpadu białek; u osób cierpiących na fenyloketonurię (PKU) jej podwyższony poziom może wywoływać toksyczne objawy neurologiczne, dlatego osoby z PKU muszą unikać aspartamu,
• kwas asparaginowy, który pełni rolę aminokwasu i pobudzającego neuroprzekaźnika; w organizmie może być przekształcany i włączany do cyklu kwasu cytrynowego jako szczawiooctan; przy normalnym spożyciu nie dochodzi do jego niebezpiecznego gromadzenia,
• metanol, uwalniany z grupy metylowej estra, który jest utleniany przez dehydrogenazę alkoholową do formaldehydu, a następnie do kwasu mrówkowego; z jednego grama aspartamu powstaje około 0,109 g metanolu.

Napoje z 200–600 mg aspartamu na litr generują około 22–65 mg metanolu na litr, co jest wartością porównywalną z niektórymi sokami owocowymi. Formaldehyd powstaje tylko przejściowo i szybko ulega detoksykacji do kwasu mrówkowego, a przewlekła toksyczność formaldehydu występuje dopiero przy ekspozycjach znacznie przewyższających te związane z normalnym spożyciem aspartamu. Agencje regulacyjne oceniają, że przy typowym spożyciu stężenia metabolitów (metanol, formaldehyd, kwas mrówkowy) pozostają niskie i nie osiągają progów toksycznych.

Metabolity aspartamu mogą wywoływać skutki uboczne — najistotniejsza jest fenyloalanina w kontekście PKU, metanol i formaldehyd stają się problemem dopiero przy bardzo wysokich dawkach, natomiast wpływ kwasu asparaginowego przy zwykłym spożyciu jest ograniczony. Dowody dotyczące wpływu tych metabolitów na mikrobiotę jelitową są niejednoznaczne: badania na zwierzętach wykazują zmiany przy dawkach wielokrotnie przekraczających ludzkie spożycie, natomiast badania kliniczne nie potwierdzają jednoznacznych zaburzeń mikrobioty przy normalnym użyciu aspartamu.

Jaka jest dopuszczalna dzienna dawka aspartamu?

JECFA (Komitet FAO/WHO ds. dodatków do żywności) ustalił dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) na poziomie 40 mg na kilogram masy ciała. ADI oznacza ilość substancji, którą można bezpiecznie przyjmować codziennie przez całe życie, nie narażając zdrowia. Dla osoby ważącej 70 kg odpowiada to 2800 mg aspartamu dziennie, a dla dziecka o masie 20 kg — 800 mg.

Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności oraz inne instytucje regulacyjne opierają swoje wytyczne na wynikach badań toksykologicznych i epidemiologicznych. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) również uznaje aspartam za bezpieczny w dawkach zatwierdzonych przez te organy. Warto podkreślić, że przy ustalaniu ADI uwzględniany jest szeroki margines bezpieczeństwa.

Przeciętne spożycie produktów słodzonych aspartamem zazwyczaj jest znacznie niższe niż wyznaczone ADI, nawet przy regularnym korzystaniu z produktów „light”. Przykładowo, napoje zawierające od 200 do 600 mg aspartamu na litr wymagałyby spożycia od około 4,7 do 14 litrów dziennie, żeby osiągnąć ADI dla osoby o wadze 70 kg. Przy stężeniu 400 mg/L ADI tej osoby odpowiada mniej więcej 7 litrom napoju.

Dawka ADI służy jako narzędzie regulacyjne — pomaga w ocenie ryzyka, opracowywaniu etykiet i udzielaniu porad żywieniowych związanych z bezpieczeństwem. Oceny te bazują na badaniach, które zapewniają dodatkową ochronę przy długotrwałej ekspozycji na daną substancję.

Jak EFSA i FDA oceniają bezpieczeństwo aspartamu?

EFSA przeanalizowała szczegółowo badania toksykologiczne i epidemiologiczne i utrzymała dopuszczalną dzienną dawkę (ADI) na poziomie 40 mg/kg masy ciała. W ocenie brano pod uwagę:

• testy genotoksyczności,
• długoterminowe eksperymenty na zwierzętach,
• dane kliniczne.

Badania sugerujące związek z nowotworami wykazały istotne ograniczenia metodologiczne. FDA dopuściła aspartam do stosowania w żywności i lekach, opierając swoją decyzję na licznych analizach bezpieczeństwa i badaniach toksykologicznych, a amerykańska agencja na bieżąco śledzi nowe publikacje i zgłoszenia niepożądanych zdarzeń. JECFA także ustaliła ADI na 40 mg/kg, co służy jako punkt odniesienia w międzynarodowych ocenach.

W 2023 roku WHO/IARC zaklasyfikowała aspartam jako „możliwie rakotwórczy dla człowieka” (kategoria 2B) — klasyfikacja ta dotyczy wykrycia potencjalnego zagrożenia (hazardu), a nie oszacowania ryzyka przy konkretnym narażeniu. Innymi słowy, IARC ocenia, czy substancja może powodować raka, podczas gdy EFSA, JECFA i FDA analizują, jakie ryzyko faktycznie wiąże się z typowym spożyciem.

Agencje podkreślają, że przy przestrzeganiu ADI dostępne dowody nie wskazują na przekroczenie progów toksyczności, a jednocześnie kontynuują monitorowanie i ponowną ocenę pojawiających się badań.

Czy aspartam zwiększa ryzyko nowotworów?

Dane naukowe na temat aspartamu są rozproszone i niejednoznaczne. Część badań sugeruje związek między wysokim spożyciem tego słodzika a niektórymi nowotworami, podczas gdy inne analizy epidemiologiczne takich zależności nie potwierdzają. W badaniach na zwierzętach obserwowano zwiększoną częstość nowotworów przy dawkach znacznie przekraczających dopuszczalne dzienne limity (ADI). Przykładowo, długotrwała ekspozycja dużymi dawkami u szczurów wiązała się z wyższą zapadalnością na nowotwory krwi.

Trzeba jednak pamiętać, że te eksperymenty były krytykowane — podnoszono wątpliwości dotyczące:

• metodologii,
• wpływu infekcji,
• do boru zwierząt.

Wyniki te wskazują na potencjalne zagrożenie, ale nie przekładają się bezpośrednio na ryzyko przy typowym, ludzkim spożyciu. Badania epidemiologiczne dają mieszany obraz. W niektórych grupach zaobserwowano niewielkie zwiększenie ryzyka związane z wysokim spożyciem napojów słodzonych lub aspartamu, natomiast inne prace nie wykazały istotnych powiązań.

Główne ograniczenia tych analiz to:

• błędy w ocenie ekspozycji,
• czynniki zakłócające (np. dieta i styl życia),
• zbyt krótki czas obserwacji, by uchwycić procesy prowadzące do rozwoju nowotworów.

Badania mechanistyczne — in vitro i in vivo — sprawdzały genotoksyczność, efekty proangiogenne oraz toksyczność metabolitów aspartamu. Niektóre testy wykazały zmiany przy bardzo wysokich stężeniach, inne zaś nie potwierdziły istotnej genotoksyczności na poziomach realistycznych dla ludzi. Metabolity, takie jak metanol czy formaldehyd, pojawiają się przejściowo i toksyczne efekty były głównie obserwowane przy dawkach znacznie przewyższających te, jakim zwykle są narażeni konsumenci.

Ogólna interpretacja wskazuje, że rozbieżności wynikają m.in. z różnicy między oceną hazardu (czy substancja ma potencjał rakotwórczy) a oceną ryzyka (czy typowe narażenie rzeczywiście zwiększa ryzyko). Na dziś brak jednoznacznych dowodów, by stwierdzić istotne zwiększenie ryzyka nowotworów przy spożyciu aspartamu na poziomach typowych dla konsumentów. Nadal jednak pozostają luki badawcze — potrzebne są dalsze, dobrze zaprojektowane badania epidemiologiczne i mechanistyczne.

Kto powinien unikać aspartamu i dlaczego?

W Unii Europejskiej produkty zawierające aspartam muszą być oznaczone napisem „zawiera fenyloalaninę”, co ułatwia rozpoznanie zagrożeń dla osób z fenyloketonurią (PKU). W Europie PKU występuje u około 1 na 10 000–15 000 noworodków. Ludzie z tą chorobą nie mogą przyjmować aspartamu, ponieważ brak aktywnej hydroksylazy fenyloalaniny (PAH) powoduje gromadzenie się tej aminokwasu i zwiększa ryzyko uszkodzeń neurologicznych, zwłaszcza u niemowląt i małych dzieci.

W raportach i niektórych badaniach klinicznych pojawiają się opisy:

• bólów głowy,
• migren,
• zawrotów głowy,
• oraz innych objawów po spożyciu aspartamu.

Dowody nie są jednoznaczne, lecz u części osób dolegliwości nasilają się po ekspozycji. Dane dotyczące długotrwałej ekspozycji płodowej są ograniczone; dlatego kobiety w ciąży powinny zachować ostrożność i konsultować się z lekarzem, uwzględniając potencjalne narażenie płodu na metanol, z którego powstaje część metabolitów aspartamu. Dzieci są bardziej narażone ze względu na niższą masę ciała — łatwiej mogą przekroczyć dopuszczalną dawkę, gdy aspartam pochodzi z wielu źródeł jednocześnie (napoje, gumy do żucia, suplementy). Z tego powodu przez cały okres rozwoju warto kontrolować całkowite spożycie słodzików.

U niektórych osób występują rzadkie reakcje alergiczne lub nadwrażliwości na sam aspartam albo na substancje pomocnicze w preparatach; takie osoby powinny unikać produktów oznaczonych jako E951 lub po prostu „aspartam”. Osoby dbające o masę ciała i zdrowie metaboliczne powinny też wiedzieć, że choć aspartam nie podnosi poziomu glukozy ani nie stymuluje wydzielania insuliny, obserwacje epidemiologiczne wskazują na możliwe powiązania z przyrostem masy ciała w niektórych grupach. Wyjaśniane mechanizmy obejmują:

• zmianę preferencji smakowych,
• wpływ na mikrobiotę jelitową,
• oraz modyfikację regulacji apetytu.

Dla osób z cukrzycą aspartam bywa korzystny, bo zmniejsza kaloryczność diety i nie powoduje bezpośredniego wzrostu glukozy; mimo to warto monitorować jego wpływ na kontrolę metaboliczną. W razie wątpliwości lekarz lub dietetyk może ocenić ekspozycję i zaproponować alternatywy. Regularne czytanie etykiet — szukanie nazwy „aspartam”, symbolu „E951” lub informacji o fenyloalaninie — pomaga kontrolować spożycie i chronić osoby z grup podwyższonego ryzyka.