王子涵，李喜泉，楊巍巍

（1.沈陽醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院食品質(zhì)量與安全專業(yè)2016級(jí)，遼寧 沈陽 110034；2.營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教研室）

阿斯巴甜作為一種重要的甜味劑，被廣泛應(yīng)用于藥劑加工和食品加工中，其安全性非常重要。但阿斯巴甜在使用中存在致癌、導(dǎo)致免疫力低下、誘發(fā)腦瘤等安全隱患問題［1］。雖然市場(chǎng)上部分甜味劑已由阿斯巴甜更換成果葡糖漿等安全性相對(duì)較高的甜味劑，但其應(yīng)用仍十分廣泛，尤其過量使用，可能會(huì)影響人們的生命安全。本文就阿斯巴甜的致癌性、神經(jīng)毒性等毒性作用，及其合成影響因素等方面進(jìn)行綜述。

1 阿斯巴甜的概況

1．1 阿斯巴甜的性質(zhì) 天門冬酰苯丙胺酸甲酯俗稱阿斯巴甜，化學(xué)式為C14H18N2O5，在室溫下以白色粉末的狀態(tài)存在，是一種天然功能性低聚糖，甜度高、不易潮解、不致齲齒，糖尿病患者可食用［2-3］。阿斯巴甜因其熱量極低，又具有較高的甜度，可添加于飲料、藥制品或無糖口香糖中作為糖替代品［3］。1 g的阿斯巴甜大約可釋放約4 186 kJ/kg的熱量，而且2．8 mg/dl的阿斯巴甜就可以讓人感覺到甜味，故可以忽略少量阿斯巴甜所產(chǎn)生熱量［2］。

1．2 阿斯巴甜的穩(wěn)定性 阿斯巴甜在高溫或較高pH值下不穩(wěn)定，易水解，所以不宜用于高溫處理的食品［2］。阿斯巴甜半衰期可達(dá)300 d，在pH為3～5的環(huán)境中最為穩(wěn)定；當(dāng)pH為7時(shí)，半衰期僅有幾天［4］。阿斯巴甜的甜味特性與蔗糖有所不同，比蔗糖的甜味更為持久，且食用后不會(huì)有苦后味或金屬異味，而且阿斯巴甜在人體內(nèi)可迅速代謝分解為天冬氨酸、苯丙氨酸和甲酯，甲酯含量極低，代謝快，可被人體快速吸收，不易檢測(cè)［2］。

2 阿斯巴甜的毒性

2．1 致癌性 20世紀(jì)70年代到20世紀(jì)90年代間，美國(guó)人群腦瘤發(fā)病率明顯升高，有學(xué)者通過美國(guó)流行病學(xué)資料得出阿斯巴甜會(huì)增加腦瘤的發(fā)生率的結(jié)論，認(rèn)為美國(guó)人群腦瘤發(fā)生率顯著增高與美國(guó)FDA批準(zhǔn)阿斯巴甜進(jìn)入市場(chǎng)直接相關(guān)［5］。此結(jié)論受到了很多科學(xué)家的質(zhì)疑，有研究人員將腦瘤患者和正常人群進(jìn)行病例對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)阿斯巴甜與腦瘤發(fā)病率無關(guān)［5］。在法國(guó)，阿斯巴甜進(jìn)入市場(chǎng)后，研究者對(duì)在1980至1997年的人群腦瘤的發(fā)病情況進(jìn)行分析，并未發(fā)現(xiàn)阿斯巴甜可導(dǎo)致腦瘤增加的趨勢(shì)［5］。Renwick等［6］在1991至2004年通過采集病例，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)之間的對(duì)照與分析，得出阿斯巴甜的攝入量與其腦癌發(fā)病率呈正相關(guān)。但此結(jié)論隨即被美國(guó)FDA否認(rèn)，2007年4月20日FDA發(fā)表觀點(diǎn)，認(rèn)為阿斯巴甜并不具有長(zhǎng)期致癌性，人們長(zhǎng)期食用阿斯巴甜是安全的［1］。世界衛(wèi)生組織下屬的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（JECFA）和歐盟食品安全局（EFSA）對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)估，以動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)推算出體重在60 kg左右的正常健康人群每日攝入2．4 g阿斯巴甜，并不會(huì)因此致癌［7］。但此結(jié)果僅對(duì)于動(dòng)物，是否會(huì)對(duì)人類致癌，科學(xué)依據(jù)還太少，無法得出會(huì)致癌的定論。

2．2 神經(jīng)毒性 目前，研究方向多側(cè)重于阿斯巴甜的神經(jīng)毒性作用。阿斯巴甜的代謝產(chǎn)物之一苯丙氨酸，在通過血-腦屏障時(shí)可能與其他大分子的中性氨基酸競(jìng)爭(zhēng)，改變腦部原有氨基酸比值，進(jìn)而干擾神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞［8］。Koehler等［9］對(duì)門診患者的隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，阿斯巴甜的攝入可能增加患者偏頭痛的發(fā)生率，或延長(zhǎng)病痛持續(xù)時(shí)間。杜一等［10］探究了阿斯巴甜對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響，實(shí)驗(yàn)中雌雄小鼠隨機(jī)交配得到幼鼠，從懷孕開始至幼鼠斷奶，實(shí)驗(yàn)組母鼠進(jìn)行阿斯巴甜灌胃，對(duì)照組則使用蒸餾水灌胃；對(duì)40 d齡幼鼠進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組幼鼠的起始潛伏期明顯高于對(duì)照組，說明阿斯巴甜降低了幼鼠的空間學(xué)習(xí)能力；實(shí)驗(yàn)組幼鼠經(jīng)過平臺(tái)次數(shù)明顯少于對(duì)照組，在平臺(tái)停留時(shí)間明顯短于對(duì)照組，說明阿斯巴甜降低了幼鼠的空間記憶能力，以上結(jié)果表明，孕期和哺乳期食用阿斯巴甜對(duì)幼鼠學(xué)習(xí)、記憶能力均有影響，阿斯巴甜及其代謝產(chǎn)物可能通過血胎屏障，影響腦功能。

黑腹果蠅作為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域常用的模式生物之一，其神經(jīng)中樞興奮傳導(dǎo)系統(tǒng)的主要組成部分為膽堿能神經(jīng)元，離子通道為神經(jīng)元細(xì)胞膜表面的重要單位，對(duì)維持細(xì)胞膜表面正常形態(tài)和信號(hào)傳導(dǎo)等功能起重要作用［11］。鈣離子通道為基本離子通道之一，其與中樞高級(jí)活動(dòng)有關(guān)。王琦等［11］通過對(duì)不同濃度藥物添加后鈣電流特征值的比對(duì)分析，探究了阿斯巴甜對(duì)果蠅中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)攝入阿斯巴甜可顯著降低微小興奮性突觸后電流（mEPSCs）的頻率，但對(duì)mEPSCs的幅值沒有影響；高濃度阿斯巴甜還可顯著降低鈣電流峰值和瞬時(shí)電流密度，這從側(cè)面證明阿斯巴甜對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一定的影響，這也可能是阿斯巴甜引起偏頭痛和影響學(xué)習(xí)記憶的生物學(xué)機(jī)制之一。但由于神經(jīng)系統(tǒng)中突觸信號(hào)的傳遞過程及機(jī)制非常復(fù)雜，對(duì)阿斯巴甜在神經(jīng)中樞的作用機(jī)制仍需深入研究。

3 阿斯巴甜合成影響因素

3．1 乙醇溶劑對(duì)阿斯巴甜的影響 有研究表明，阿斯巴甜在水中溶解度一般較小，約為1%（25℃），但隨著溶劑中乙醇含量的不斷增加，阿斯巴甜的溶解度也逐漸上升，當(dāng)阿斯巴甜在乙醇水溶液中溶解度到達(dá)峰值時(shí)，隨著乙醇繼續(xù)加入，阿斯巴甜溶解度會(huì)逐漸降低［12］。

3．2 溫度對(duì)阿斯巴甜的影響 常溫下配置相同甜度的阿斯巴甜溶液和白砂糖溶液，密封并分別用不同的溫度加熱30 min，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，判斷加熱是否對(duì)阿斯巴甜溶液甜度產(chǎn)生影響。在100℃到120℃之間平均取5組溫度作為阿斯巴甜測(cè)量溫度，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，阿斯巴甜的甜度逐漸下降，高至120℃時(shí)，阿斯巴甜的甜度趨近于零，此結(jié)果也從一定程度上證明了阿斯巴甜在高溫條件下不穩(wěn)定，應(yīng)避免高溫條件下存放［13］。

4 阿斯巴甜甜度的影響因素

研究表明，聚合度為7的β-環(huán)糊精可與阿斯巴甜自發(fā)結(jié)合并顯著提高其甜度［14］。韓雪［15］探究了阿斯巴甜在羧甲基纖維素鈉（CMC-L）和海藻酸鈉（SA）兩種陽離子水溶膠體系中的甜度變化，結(jié)果表明CMC-L可明顯降低阿斯巴甜的甜度，且CMC-L的濃度與其對(duì)阿斯巴甜感官甜度的抑制作用呈正相關(guān)，而SA對(duì)甜度無任何影響，隨后研究人員通過人工甜味受體模型探究其作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)CMC-L和SA兩種陽離子水溶膠均可降低阿斯巴甜與受體的相互作用，且隨著CMC-L濃度的增加，CMC-L可明顯抑制甜味分子的擴(kuò)散并降低水的流動(dòng)性，影響阿斯巴甜羧基離子對(duì)的形成，而SA則可以促進(jìn)甜味分子的擴(kuò)散，消除離子對(duì)形成時(shí)對(duì)阿斯巴甜甜度的影響，進(jìn)而在一定程度上導(dǎo)致了CMC-L和SA對(duì)阿斯巴甜甜度變化的感官差異。對(duì)于非離子水溶膠而言，徐淑臻等［16］以瓜兒豆膠和刺槐豆膠探究其對(duì)阿斯巴甜甜度的影響，發(fā)現(xiàn)這兩種水溶膠對(duì)阿斯巴甜甜度的抑制作用與其濃度呈正相關(guān)，且高于臨界濃度C*時(shí)，抑制作用更加顯著。

綜上所述，阿斯巴甜作為人工合成甜味劑之一，由于其高甜度、低熱量、不易引起蛀牙等特點(diǎn)成為糖尿病患者、肥胖者、老年人等特殊營(yíng)養(yǎng)消費(fèi)群體的最佳糖替代品之一。雖然FDA做出阿斯巴甜可安全使用的聲明，但并沒有確切實(shí)驗(yàn)說明阿斯巴甜與偏頭痛、癌癥等疾病毫無聯(lián)系，還需進(jìn)一步研究探討。因此為確保安全，在日常生活中，不建議長(zhǎng)期過量攝入阿斯巴甜。