Aspartamo | ||
Éster metílico de aspartil-fenilalanina | ||
Identificación | ||
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Nombre IUPAC | Ácido (3 S ) -3-amino-4 - [[(1 S ) -1-bencil-2- (metoxi-2-oxoetil] amino] -4-oxobutanoico | |
Sinónimos |
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N o CAS | ||
N o ECHA | 100,041,132 | |
N o CE | 245-261-3 | |
DrugBank | DB00168 | |
PubChem | ||
N o E | E951 | |
Sonrisas |
COC (= O) C (CC1 = CC = CC = C1) NC (= O) C (CC (= O) O) N , |
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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 |
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Apariencia | Polvo cristalino blanco, ligeramente higroscópico | |
Propiedades químicas | ||
Fórmula |
C 14 H 18 N 2 O 5 [Isómeros] |
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Masa molar | 294.3031 ± 0.0144 g / mol C 57.14%, H 6.16%, N 9.52%, O 27.18%, |
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pKa | 3,1 y 7,9 ( 25 ° C ) | |
Propiedades físicas | ||
T ° fusión | Descomposición antes de la fusión. El producto de descomposición se funde a 246 ° C | |
T ° hirviendo | > 300 ° C a 1013,25 hPa | |
Solubilidad | Escasamente soluble en agua ( 10 g · l -1 a 20 ° C ) y etanol . | |
Densidad |
150 - 600 kg · m -3 , sólido; 1.347 g · cm -3 |
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Cristalografía | ||
Clase de cristal o grupo espacial | P 4 1 | |
Parámetros de malla |
a = 17,685 Å b = 17,685 Å |
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Volumen | 1.538,46 Å 3 | |
Propiedades ópticas | ||
Poder rotatorio | = -2,3 ° en HCl 1N | |
Precauciones | ||
NFPA 704 | ||
1 1 0 | ||
Directiva 67/548 / CEE | ||
Frases S : S22 : No respirar el polvo. S24 / 25 : Evítese el contacto con la piel y los ojos. Frases S : 22, 24/25, |
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Ecotoxicología | ||
DL 50 | > 4 g · kg -1 (ratas, oral ) > 10 g · kg -1 (ratón, oral ) |
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Compuestos relacionados | ||
Isómero (s) | Cetona de almizcle | |
Otros compuestos | ||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | ||
El Aspartamo es un edulcorante artificial descubierto en 1965. Es un dipéptido compuesto por dos aminoácidos naturales, el ácido L aspártico y L -fenilalanina , este último en forma de éster metílico . Por tanto, no se recomienda su consumo en personas con fenilcetonuria .
El aspartamo tiene aproximadamente 200 veces la dulzura de la sacarosa y se usa para endulzar alimentos y bebidas bajos en calorías, así como para medicamentos . Este aditivo alimentario se utiliza en una gran cantidad de productos y está autorizado en muchos países, está referenciado en la Unión Europea por el código E951.
Desde su primera autorización de comercialización en los Estados Unidos por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en 1974, el aspartamo ha sido objeto de controversia sobre sus posibles efectos nocivos para la salud, aunque las organizaciones de salud pública (en particular la FDA y la EFSA ) afirmaron su inocuidad en las dosis de uso autorizadas en humanos.
Los estudios con modelos animales cuestionarían el interés de los edulcorantes en la lucha contra la obesidad y la diabetes tipo II . En ratones, la sacarina , la sucralosa y, en menor medida, el aspartamo alteran el metabolismo del azúcar a través de una acción aún mal descrita sobre las bacterias intestinales. Al igual que los alimentos ricos en azúcares, estos productos provocan un rápido aumento del azúcar en sangre que a su vez genera la adquisición de resistencia a la insulina, síntoma clave del síndrome metabólico . Sin embargo, este fenómeno no se observa en humanos si el consumo de aspartamo se produce en el contexto de ejercicio físico intenso o en sujetos no diabéticos / prediabéticos, ya sean delgados u obesos.
Un metaanálisis de 2015 concluye que los edulcorantes, aunque no promueven la diabetes tipo II, el consumo excesivo de azúcar o el cáncer, no parecen promover la pérdida de peso ni facilitar el control del azúcar en sangre en los diabéticos ni reducir el riesgo de diabetes tipo II.
La primera aparición de las fechas de aspartamo a partir de la publicación de su síntesis en 1966. Pero habría sido descubierto en 1965 por James Schlatter, químico de la empresa GD Searle & Company , durante la síntesis de un tetrapéptido que ser probado como una droga. Contra -úlceras.
El aspartamo era entonces un intermedio sintético, y Schlatter probó el producto por accidente mientras se mojaba el dedo para atrapar una hoja de papel. El sabor dulce fue un hallazgo inesperado , el ácido aspártico y la fenilalanina no eran dulces. Se encontró que el dipéptido no metilado tenía un sabor amargo. Schlatter sintetizó compuestos de estructura similar, pero el producto original se conservó y comercializó con el nombre de aspartamo.
El aspartamo obtiene la primera autorización de comercialización limitada a alimentos sólidos en los Estados Unidos por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) enJulio 1974. Tras la investigación de la FDA y las dudas sobre la gravedad de los estudios presentados por el laboratorio de Searle (en particular las pruebas en animales), la autorización es suspendida por la FDA enDiciembre de 1975.
Su uso se restablecerá en Estados Unidos en alimentos sólidos en julio de 1981 y luego en líquidos en 1983.
También en 1981, el aspartamo fue aprobado por un comité conjunto de expertos de la OMS y la Organización para la agricultura y la alimentación . Ese mismo año, el Comité Científico de Alimentos Humanos de la Comisión Europea (SCF / SCF) aprobó el aspartamo.
El aspartamo fue autorizado en Francia en 1988 y tiene el código E951 en la clasificación europea de aditivos alimentarios .
La patente del aspartamo pasó a ser de dominio público en 1992.
En 1994, su uso como edulcorante fue armonizado por la Unión Europea (Directiva 94/35 / CE). Luego, el aspartamo fue aprobado en más de 90 países.
En 1995, la Unión Europea estableció los criterios de pureza para el aspartamo (Directiva 95/31 / CE).
En 2002, el comité científico de la Comisión Europea confirmó su opinión sobre la inocuidad del aspartamo. El mismo año, la Agencia Francesa de Seguridad Sanitaria (AFSSA) concluyó en un informe: "El consumo de aspartamo en humanos, incluso en poblaciones particularmente expuestas como los niños diabéticos, no supera la ingesta diaria admisible (IDA).), Especialmente en Francia ” .
En 2003, la Directiva 2003/115 / CE autorizó un nuevo edulcorante intenso derivado del aspartamo: la sal de aspartamo-acesulfamo , cuya inocuidad fue establecida por el Comité Científico de la Alimentación a partir deMarzo de 2000 y los criterios de pureza definidos en 2001.
Hay tres síntesis para la obtención de aspartamo.
El primero es el más antiguo y corresponde a una síntesis química. Utiliza ácido aspártico y fenilalanina como reactivos de partida. Esta ruta sintética ofrece un bajo rendimiento, del orden del 50%, y es la fuente de un isómero de sabor amargo (que posteriormente debe extraerse). Por eso fue rápidamente reemplazado por síntesis enzimática. Este último utiliza una enzima, termolisina, como catalizador, en condiciones experimentales precisas a una temperatura de 37 ° C. y un pH de 7,5, y ofrece un rendimiento de 95%. Este rendimiento es mucho mejor, pero aún no es suficiente para los fabricantes. Luego se puso en marcha otra ruta sintética: la síntesis biotecnológica. Es el que se utiliza hoy en día, ofrece un rendimiento superior al 99,99%. Ella todavía usa termolisina como enzima, pero reutiliza uno de los productos.
El aspartamo es un dipéptido derivado de dos aminoácidos , el ácido L-aspártico y el éster metílico de la L- fenilalanina . Por lo tanto, su nombre químico es * L-aspartil-L-fenilalanato de metilo.
El aspartamo tiene una base amino y un grupo ácido que le confieren dos constantes de acidez , 3,1 y 7,9 a ( 25 ° C ).
HidrólisisDespués de la ingestión, el aspartamo se hidroliza a ácido aspártico , fenilalanina y metanol . Una mayor degradación produce formaldehído , ácido fórmico y dioxopiperazina .
También puede descomponerse durante el almacenamiento. A temperatura ambiente, es más estable a pH 4,3, con una vida media de 300 días. Se observa una descomposición más rápida a valores de pH que se alejan de 4.3. A pH 7, por ejemplo, su vida media es de solo unos días.
La inestabilidad de aspartamo aumenta con la temperatura: en fase sólida, dicetopiperazina recombinación puede tener lugar a partir de 105 ° C . Esta es la razón por la que no se recomienda "cocinar" el aspartamo.
La hidrólisis del éster, el aspartamo produce metanol (10% en masa) y aspartil-fenilalanina . Este último puede recombinarse en dicetopiperazina (ácido 2- (5-bencil-3,6-dioxopiperazin-2-il) acético) (a partir de 30 ° C ) o hidrolizarse en estos dos aminoácidos básicos, ácido l ' aspártico (40% en masa) ) y fenilalanina (50% en masa).
Reacción de MaillardLa función amina del aspartamo puede participar en reacciones de Maillard con grupos aldehído.
El aspartamo es un sólido cristalino blanco, inodoro y ligeramente higroscópico. Es poco soluble en agua ( 10 g · l -1 de agua a 20 ° C ) y etanol . Se disuelve más rápido en soluciones ácidas.
El aspartamo, a diferencia del azúcar, no se puede utilizar para la formación de grasa en el tejido adiposo o para otras funciones metabólicas útiles de este último.
El aspartamo tiene un poder edulcorante aproximadamente 200 veces mayor que el de la sacarosa (en igual masa).
A diferencia de la sacarina y el acesulfamo-K , el aspartamo no tiene regusto ni componente amargo.
El aspartamo se usa a menudo en mezcla con otros edulcorantes intensos ( acesulfame-K ) para compensar la disminución del dulzor. La disminución se debe a su descomposición en medio acuoso oa su desaparición durante las reacciones de Maillard entre este último y los aromas con función aldehído.
Un derivado del aspartamo, el superaspartame , tiene un poder edulcorante de 8.000 a 14.000 veces mayor que el de la sacarosa.
El aspartamo es el edulcorante intenso más utilizado en el mundo, se utiliza en cerca de 5.000 productos en todo el mundo (gomas sin azúcar, bebidas bajas en grasas y otras tortas del mismo tipo) y en más de 600 especialidades farmacéuticas, incluidas más de 2.000 vendidos en Europa. Su consumo está motivado principalmente por el hecho de que aporta muy pocas calorías porque solo se necesitan 200 veces menos que el azúcar para obtener la misma sensación dulce. El aspartamo tiene la ventaja, además de ser barato, de no tener poder cariogénico .
El aspartamo se utiliza en forma de caramelos o polvo blanco (en bolsita o caja) que puede sustituir al azúcar, en café o té, repostería u otros. Estos productos contienen en promedio 3% de aspartamo, siendo los otros ingredientes maltodextrina y el acesulfamo K .
El Codex Alimentarius reconoce el uso de aspartamo como edulcorante y potenciador del sabor en una amplia gama de productos alimenticios, en las concentraciones máximas que varían desde 0,6 g a 3 g dependiendo de la aplicación.
En Europa, el aspartamo está autorizado en:
La IDA es de 40 mg · kg -1 de peso corporal por día. Para alcanzar esta IDA , una persona de 60 kg necesitaría consumir 280 azúcares o 20 latas de bebidas dietéticas por día. La cantidad real de aspartamo no siempre se especifica en los productos.
El aspartamo es uno de los aditivos alimentarios más estudiados, se considera seguro para el consumo humano en más de 90 países, incluidas las agencias de salud y seguridad como la Seguridad Alimentaria Europea , el JECFA de la OMS / FAO y la Administración de Alimentos y Medicamentos .
Si bien algunos estudios muestran que comer alimentos que contienen aspartamo tiene un efecto orexigénico y promueve la obesidad , otros muestran que no existe evidencia epidemiológica de estos efectos.
Un estudio en ratones ha demostrado que una dieta alta en aspartamo, combinada con una dieta alta en grasas, conduce a un aumento de peso significativo en comparación con los ratones sin aspartamo en la comida. También se ha demostrado que el nivel de glucosa en sangre entre las comidas en ratones que toman aspartamo es más alto. Por lo tanto, tomar aspartamo promovería la diabetes. Sin embargo, se necesitan estudios en humanos.
Se ha planteado la hipótesis de que el sabor dulce puede inducir la secreción de insulina controlada por el cerebro ( liberación de insulina en fase cefálica o CPIR). Según esta hipótesis, esta secreción de insulina sin aporte de glucosa podría provocar una caída del azúcar en sangre que provocaría una sensación de hambre . Los edulcorantes que utilizan las personas obesas para adelgazar tendrían entonces el efecto contrario al buscado . Sin embargo, ningún estudio ha demostrado este fenómeno.
En 2000, un estudio financiado por el fabricante de aspartame, GD Searle , sobre el posible cambio en la termogénesis provocado por una dieta endulzada con aspartamo en comparación con una dieta endulzada con sacarosa no encontró diferencias significativas.
Para el Departamento de Salud de Canadá, el uso de aspartamo es seguro para los diabéticos.
Un estudio israelí publicado en septiembre 2014en la revista Nature muestra los efectos diabetogénicos de los edulcorantes. Este estudio muestra la interacción entre ciertas bacterias intestinales y compuestos químicos en edulcorantes, no absorbidos por el intestino, lo que genera una reacción inflamatoria que induce trastornos metabólicos como la intolerancia a la glucosa y la diabetes.
Durante la digestión, el aspartamo pierde su grupo hidroximetil (metanol) y luego se descompone en sus dos aminoácidos básicos, ácido aspártico y fenilalanina . Bajo el efecto del calor, también puede recombinarse para formar dicetopiperazina . En comparación con los alimentos comunes, el aspartamo es una fuente menor de fenilalanina, ácido aspártico y metanol.
FenilalaninaLa fenilalanina es uno de los ocho aminoácidos esenciales , se encuentra particularmente de forma natural en la leche de mamíferos. Solo las personas que padecen fenilcetonuria (PKU), una enfermedad genética (1 / 16.000 nacimientos), deben controlar estrictamente la ingesta de fenilalanina, por lo que los productos que contienen aspartamo deben informar que contienen una fuente de fenilalanina.
MetanolEl metanol es un alcohol tóxico presente de forma natural en muy pequeñas cantidades en alimentos comunes: fruta madura, zumos de frutas y alimentos fermentados (vino, cerveza, etc. ). Las denuncias publicadas en Internet y en ciertos medios afirman que el metanol contenido en el aspartamo sería tóxico, estas acusaciones son infundadas según el Ministerio de Salud de Canadá: "El metanol alimentario, ya sea de aspartamo o de alimentos comunes, está presente en concentraciones demasiado bajo para causar problemas de salud. No se acumula en el cuerpo, sino que se metaboliza, a través de las vías del metabolismo normal, primero en formaldehído, luego en ácido fórmico y finalmente en agua y dióxido de carbono. "
Ácido aspárticoEl ácido aspártico es un aminoácido no tóxico para el organismo que no supone ningún problema durante el metabolismo del aspartamo. Es un componente común de las proteínas del cuerpo.
La dicetopiperazina no se considera genotóxica (provocando la aparición de lesiones en el ADN, que eventualmente pueden conducir a mutaciones) ni cancerígena en ratas y ratones. La ingesta diaria aceptable de dicetopiperazina para los seres humanos se ha fijado en 7,5 mg · kg -1 · d -1 .
Desde su autorización, la seguridad del aspartamo ha sido controvertida.
En 1977 , la Administración de Alimentos y Medicamentos, que regula el mercado de alimentos y medicamentos en los Estados Unidos, se negó a otorgar al grupo industrial Searle la aprobación necesaria para la comercialización continua del aspartamo.
La FDA incluso inicia procesos penales contra el grupo, tras descubrir numerosos errores en las pruebas de toxicidad presentadas por Searle.
Después de que Donald Rumsfeld fuera nombrado presidente del Grupo Searle en junio de 1977 , la situación cambió a favor de la empresa. Ronald Reagan designado para dirigir la FDA Arthur Hull Hayes (en) (ex investigador del Pentágono ), que,Julio de 1981, finalmente autoriza la comercialización del aspartamo, en contra de la opinión del comité científico de la EPA . En particular, el psiquiatra Ralph Walton, convocado como experto durante la audiencia, informa una revisión científica que muestra que estudios financiados por fabricantes de aspartamo establecieron sistemáticamente la ausencia de efectos de esta sustancia mientras que estudios realizados por laboratorios independientes concluyeron que existían dudas sobre su seguridad.
La comercialización del aspartamo bajo la marca NutraSweet permitió a la empresa Searle obtener beneficios sustanciales bajo el liderazgo de D. Rumsfeld. La venta de Searle a la empresa Monsanto (en 1985) le habría supuesto la suma de 12 millones de dólares.
En 1996, Olney et al. publicar un estudio con el subtítulo Aumento de los tumores cerebrales, ¿existe alguna relación con el aspartamo? , que tiene un fuerte impacto en Europa .
En Julio de 2005, investigadores de la Fundación Europea Ramazzini , en Bolonia (Italia), presentan a la prensa un nuevo estudio realizado en ratas de laboratorio , que parece mostrar un efecto cancerígeno en el cerebro. Este estudio es criticado por dos organismos de seguridad sanitaria, en particular por su metodología insuficiente. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) tras analizar la metodología del estudio concluye que no hay razón para cambiar las condiciones de uso del aspartamo en Europa. Francia también expresó reservas sobre el método de este estudio y dudas sobre la validez de los resultados.
En 2006, un estudio ya había sugerido que dosis bajas administradas en la comida de ratas Sprague-Dawley a partir de las 8 semanas de edad y durante su vida aumentaban el riesgo de cáncer en estas ratas. Un segundo estudio lo realiza el mismo equipo, pero esta vez con exposición a dosis de 2000, 400 o 0 ppm a partir de la etapa del embrión (a partir del 12 ° día de vida) en ratas macho y hembras (también Sprague- Dawley). El estudio concluye con un riesgo dependiente de la dosis de tumor maligno (cánceres del tipo linfoma y leucemia ) en ratas macho y en hembras, y también cánceres mamarios en ratas hembras. Los autores consideran que estos resultados confirman y refuerzan la primera demostración experimental de carcinogenicidad multipotencial a una dosis cercana a la dosis diaria aceptable para humanos, demostrando este estudio un mayor riesgo en caso de exposición durante la vida fetal.
A finales de 2010 , otros dos estudios reavivaron la polémica.
A mediados de 2011, la polémica se reavivó tras la respuesta de Hugues Kenigswald, jefe de la unidad de Aditivos Alimentarios de la EFSA, a la red de Medio Ambiente y Salud, que le pedía que acreditara el carácter científico de los estudios iniciales que autorizaron la comercialización del aspartamo. : “La EFSA no tiene el archivo de solicitud de autorización de aspartamo que se suponía que contenía estos estudios. Además, los contactos que hemos tenido con nuestros compañeros de la Comisión Europea parecen indicar que la Comisión ya no tiene este expediente ” . Así, ahora se plantea la cuestión de la existencia de archivos científicos que autoricen el aspartamo, así como la de la independencia de los expertos. En 2011, en Francia, funcionarios electos y ONG pidieron a Europa que invalidara la dosis diaria de este producto. La EFSA saca sus conclusiones a finales de 2013, en las que mantienen opiniones anteriores, considerando la ingesta diaria aceptable como una protección adecuada y el aspartamo seguro para la población en general.
En 2013, Françoise Clavel-Chapelon, directora de investigación de Inserm - Université Paris-Sud 11 , en el Institut Gustave-Roussy , y Guy Fagherazzi compararon el consumo de bebidas azucaradas y bebidas azucaradas “ligeras” con respecto al riesgo de diabetes. Tipo 2 :
“El análisis, realizado en 66.188 mujeres de la cohorte E3N, confirma una relación entre las bebidas azucaradas y la diabetes tipo 2 y revela por primera vez en Francia que, contrariamente a la creencia popular, el riesgo de diabetes es mayor cuando 'estas son' bebidas "ligeras" en lugar de bebidas azucaradas "normales". "
Un artículo de la revista Nature confirma, enoctubre 2014, esta observación, agregando que los edulcorantes alteran la microbiota intestinal.
: documento utilizado como fuente para este artículo.