"แอสพาร์แตม" สารให้ความหวานที่ควรรู้จัก

เมื่อกล่าวถึง แอสพาร์แตม (aspartam) อาจดูเป็นเรื่องไกลตัว สำหรับผู้บริโภคอย่างเราๆ บางคนอาจจะไม่เคยได้ยินชื่อมาก่อน แต่ถ้ากล่าวว่า แอสพาร์แตมเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้เป็นสารให้ความหวานในผลิตภัณฑ์หลายชนิด เช่น น้ำตาลเทียม เครื่องดื่มอัดลม เป็นต้น ก็จะเห็นว่า แอสพาร์แตมไม่ใช่เรื่องไกลตัว แต่เป็นสิ่งใกล้ตัว และเราก็บริโภคกันอยู่ในชีวิตประจำวัน ดังนั้นเราควรทำความรู้จักกับแอสพาร์แตม เพื่อเป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจของผู้บริโภค

การค้นพบและคุณสมบัติทั่วไปของแอสพาร์แตม

แอสพาร์แตม หรือ APM ถูกค้นพบครั้งแรกด้วยความบังเอิญ เมื่อปี ค.ศ.1965 โดย James Schlater ขณะทำการสังเคราะห์สารที่ใช้รักษาโรคแผลในกระเพาะอาหาร โดยระหว่างทำการตกผลึก L-Aspartyl-L-phenylalanine methyl ester จากเอทานอล (ethanol) ปรากฏว่า สารละลายที่กำลังผสมหกรดมือ แต่เขาไม่ได้สนใจจึงไม่ได้ล้างมือ เมื่อเขาหยิบกระดาษกรอง เขาได้เลียนิ้วมือเพื่อให้หยิบกระดาษกรองได้ง่ายขึ้น พบว่า เมื่อเลียนิ้วมือ เขาได้รับรสหวานจากนิ้วมือ

แอสพาร์แตมเป็นเมทิลเอสเทอร์ (methyl ester) ของไดเพปไทด์แอสพาทิลเฟนนิลอะลานีน (dipeptide aspartylphenylalanine) เตรียมได้จากกรดอะมิโน (amino acid) 2 ชนิด คือ กรดแอล-แอสปาร์ติก (L-aspartic acid) และ แอล-เฟนนิลอะลานีน (L-phenylalanine) ได้ผลึกสีขาว ไม่มีกลิ่น ความสามารถในการละลายขึ้นอยู่กับ ความเป็นกรด-ด่าง (pH) และอุณหภูมิ โดยละลายได้มากที่สุดที่ pH 2.2 มีรสหวานคล้ายน้ำตาล มีความหวานประมาณ 180-200 เท่าของน้ำตาล สำหรับความรู้สึกของรสหวานที่ได้รับจากแอสพาร์แตมนั้น จะติดนานกว่ารสหวานที่ได้จากน้ำตาล หรือสารให้ความหวานชนิดอื่น ซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะกับผลิตภัณฑ์อาหารบางชนิด แต่หากไม่ต้องการให้หวานติดนาน อาจปรับปรุงได้โดยการผสมแอสพาร์แตมกับสารให้ความหวานชนิดอื่น หรือเติมเกลือบางชนิด เช่น อลูมินัมโปแตสเซีมซัลเฟต (aluminium potassium sulfate) หรืออาจลดปริมาณลงได้ แอสพาร์แตมเป็นโปรตีน เมื่อถูกเผาผลาญจะให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรีต่อกรัม ซึ่งเท่ากับน้ำตาล แต่เนื่องจากแอสพาร์แตมมีความหวานสูงกว่าน้ำตาลมาก ปริมาณที่ใช้จึงน้อยมาก ดังนั้นปริมาณแคลอรีที่ได้รับจากผลิตภัณฑ์ที่ใช้แอสพาร์แตมเป็นสารให้ความ หวานจะต่ำมาก นอกจากนี้อุณหภูมิยังมีผลต่อความหวานของแอสพาร์แตม โดยแอสพาร์แตมจะให้ความหวานที่อุณหภูมิต่ำ คุณสมบัติความคงตัวของแอสพาร์แตมในสภาวะแห้ง มีความคงตัวค่อนข้างดี เช่น เมื่อมีการเก็บผลิตภัณฑ์ไว้ในถุงโพลีเอทิลีน (polyethylene) ที่อุณหภูมิ 22-25 องศาเซลเซียส และที่ความชื้นสัมพัทธ์ร้อย ละ 50 พบว่า ไม่มีการสูญเสียแอสพาร์แตม และที่อุณหภูมิสูงถึง 105 องศาเซลเซียส มีแอสพาร์แตมถูกเปลี่ยนรูปไปเพียงร้อยละ 5 เท่านั้น พบว่า การสลายตัวของแอสพาร์แตมเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ใช้แอสพาร์แตมเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ส่วนใหญ่จะเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการโฆษณาสรรพคุณในเรื่องของแคลอรีต่ำ ไม่ทำให้อ้วน เช่น น้ำตาลเทียม หมากฝรั่งไร้น้ำตาล ยาสำหรับเด็กบางชนิด โดยเฉพาะเครื่องดื่มประเภทน้ำอัดลม จึงมีการใช้น้ำตาลเป็นสารให้ความหวานมากที่สุด จึงนำแอสพาร์แตมใช้เป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล จะได้เครื่องดื่มที่มีแคลอรีต่ำ แต่มีความหวานเหมือนน้ำตาล หรือที่รู้จักและนิยมกันอย่างแพร่หลายในนามเครื่องดื่มอัดลมไดเอท สำหรับสัดส่วนปริมาณแอสพาร์แตมที่ใช้จะอยู่ในช่วงร้อยละ 0.055-0.090 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและยี่ห้อของเครื่องดื่มอัดลม

โทษของแอสพาร์แตม

แม้ว่าแอสพาร์แตมจะเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลได้เป็นอย่างดี แต่แอสพาร์แตมนั้นได้จากกระบวนการสังเคระห์ ซึ่งแตกต่างจากน้ำตาลซึ่งได้จากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ดังนั้นแอสพาร์แตมจึงเป็นสารเคมีชนิดหนึ่ง การที่จะบริโภคจึงต้องคำนึงถึงความปลอดภัย ในประเทศสหรัฐอเมริกาได้มีการขอใช้แอสพาร์แตมครั้งแรกในปี ค.ศ.1974 แต่ยังไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้ เนื่องจากพบว่า ส่วนประกอบที่เป็นกรดอะมิโนของแอสพาร์แตมนั้น ทำให้สัตว์ทดลองเกิดภาวะผิดปกติเมื่อบริโภคในปริมาณสูง แต่หลังจากที่ได้มีการขอข้อมูลเพิ่มเติม และพิจารณาใหม่ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้มีการอนุญาตให้ใช้แอสพาร์แตมได้ในปี ค.ศ.1981 และในปีเดียวกันแคนาดาได้รับอนุญาตให้ใช้แอสพาร์แตมในอาหารต่างๆ เช่นกัน หลังจากมีการใช้แอสพาร์แตมกันอย่างแพร่หลายก็มีการศึกษาอย่างมากมายที่จะคัด ค้านการนำแอสพาร์แตมมาใช้ โดยกล่าวว่า แอสพาร์แตมสามารถสลายตัวได้ที่อุณหภูมิห้อง กลายเป็นสารพิษและองค์ประกอบที่เป็นอันตรายอื่นๆ เช่น เมธานอล (methanol) ดีเคพี (DKP; difetopierzine) และสารก่อมะเร็งอื่นๆ

แอสพาร์แตม จะสลายตัวไปเป็นเมธานอล ไม่ว่าจะเป็นก่อนการดื่มเครื่องดื่มอัดลม หรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในร่างกาย หลังจากการดื่มเครื่องดื่มอัดลม ปกติเมธานอลในร่างกายจะถูกเมตาโบไลซ์ (metabolize) ไปเป็นฟอร์มาลดีไฮด์ (formaldehyde) แล้วถูกขับถ่ายออกในรูปของฟอร์เมต (formate) แต่ถ้ามีเมธานอลอยู่ในร่างกายปริมาณที่สูงมากเกินไป จะเป็นสาเหตุทำให้เกิดการเป็นพิษจากเมธานอลได้ แต่จากการศึกษาของ Stegink และคณะในปี ค.ศ.1983 พบว่า การบริโภคแอสพาร์แตมในปริมาณสูง ไม่ได้เป็นสาเหตุที่ทำให้มีเมธานอลในเลือดสูง

ดีเคพี อาจเกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหารหลังจากการให้ความร้อนหรือที่เก็บอุณหภูมิเป็น เวลานาน จากการศึกษาผลของ ดีเคพี โดย FDA ในปี 1983 และ Ishii และคณะในปี ค.ศ.1981 พบว่า ดีเคพีไม่ก่อให้เกิดความผิดปกติต่อผู้บริโภค การให้ความร้อนหรือผลิตภัณฑ์ไว้ที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน มีผลทำให้ความหวานของแอสพาร์แตมลดลงเท่านั้น



สารเมตาโบไลซ์ตัวอื่นๆ เช่น เฟนีลอะลานีน (phenylalanine (Phe)) กรดแอสพาร์ติก (aspartic acid (Asp)) ซึ่งโดยธรรมชาติจะพบได้ทั่วไปในอาหาร หรืออาจจะเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปอาหาร โดยสารเมตาโบไลซ์ทั้ง 2 ชนิดนี้ จะช่วยการทำงานของเซลล์ สำหรับคนปกติหากบริโภคแอสพาร์แตมในปริมาณที่พอดีจะไม่ก่อให้เกิดอันตราย แต่สำหรับผู้ป่วยโรค genetic disorder of phenylalanine หรือโรคเฟนนิลคีโตยูเรีย (PKU; Phenyoketonuria) ซึ่งมีการผิดปกติเนื่องจากเฟนนิลอะลานีนไม่สามารถถูกเมตาโบไลซ์ได้หมด จึงมีการสะสมในเลือดปริมาณสูง ทำให้เอนไซม์ที่มีอยู่ปริมาณไม่เพียงพอที่จะเมตาโบไลซ์กรดอะมิโน เป็นผลให้มีปริมารเฟนิลอะลานีนในสมองสูงขึ้น อาจเป็นสาเหตุให้สมองถูกทำลายได้ ดังนั้น ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีส่วนผสมของแอสพาร์แตมจะต้องติดฉลากว่า "Phenylketonuric: Contain phenylalanine"

สำหรับการศึกษาถึงความสามารถในการเป็นสารก่อมะเร็งของแอสพาร์แตม แสดงให้เห็นว่า เมื่อบริโภคแอสพาร์แตม ร่างกายจะเปลี่ยนแอสพาร์แตมไปเป็นเมตาโบไลซ์ที่ไม่ใช่สารก่อมะเร็งอย่างรวด เร็ว ทำให้ไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค และการศึกษาในสัตว์ทดลอง พบว่า สารนี้ไม่ก่อให้เกิดมะเร็งในสัตว์ทดลอง ในการประเมินผลทางพิษวิทยาของแอสพาร์แตมโดย The Joint FAO/WHO Expert Committees on Food Additives โดยพิจารณาข้อมูลจากการศึกษาทางพิษวิทยาทั้งในสัตว์ทดลองและมนุษย์คณะ กรรมการได้มีการกำหนดค่าปริมาณความเข้าข้นที่ยอมรับได้ในการบิโภคในแต่ละวัน ไม่เกิน 40 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักร่างกาย