關于三氯蔗糖的安全思考

◎ 陳 思，陳保華

（1.蘭州文理學院化工學院，甘肅 蘭州 730030；2.蘭州大學化學化工學院，甘肅 蘭州 730000）

1 三氯蔗糖概況

1.1 三氯蔗糖簡介

三氯蔗糖俗稱蔗糖素，是一種高倍甜味劑，分子式為C12H19C13O8（如圖1）。穩(wěn)定性高，對光、熱、pH 均很穩(wěn)定。極易溶于水、甲醇和乙醇，微溶于乙醚。10%水溶液的pH 為5～8。1976 年，三氯蔗糖由英國泰萊公司與倫敦大學共同研制，并于1988 年投入市場，是唯一以蔗糖為原料的功能性甜味劑，可達到蔗糖甜度的600 倍。現(xiàn)在，三氯蔗糖已被100 多個國家批準使用，有幾千種食物、飲料均在使用。

圖1 三氯蔗糖的結構式圖

1.2 三氯蔗糖在我國使用現(xiàn)狀

三氯蔗糖[1]是我國批準使用的甜味劑，由于其甜味純正，甜味特性與質(zhì)量和蔗糖十分相似，且在一般食品加工和儲存過程中非常穩(wěn)定，水溶性很好，適宜于各種食品加工過程。當前，三氯蔗糖在我國可用于飲料、醬菜類、復合調(diào)味料、配制酒、雪糕、糕點等許多領域。

2 三氯蔗糖的食品安全問題

2.1 對人體的影響

①引起腸道功能紊亂。相關研究顯示，三氯蔗糖進入人體消化系統(tǒng)后，可能會觸發(fā)腸道接收功能紊亂，在停止三氯蔗糖攝入，恢復3 個月后，腸道中總厭氧菌數(shù)量仍沒有回到原有的基線水平[2-5]。同時，三氯蔗糖會干擾腸內(nèi)細菌與消化酶，從而導致腸炎癥。②降低藥物利用效率。三氯蔗糖能顯著增加小腸中Pgp和CYP的蛋白表達量，顯著降低治療藥物的生物利用度。③對糖尿病病人的影響。三氯蔗糖雖然沒有熱量，但是當食用含有三氯蔗糖甜味劑的食品之后，會刺激糖尿病病人胰島素分泌，從而導致人體對葡萄糖吸收的增加，不利于糖尿病患者的健康。④基因損傷及其他危害。相關研究顯示，對大鼠胃和肺的 DNA產(chǎn)生損傷，高濃度會降低大鼠平均體重以及紅血球數(shù)量，促使雌鼠腎上腺皮層出血性病變以及產(chǎn)生白內(nèi)障。有學者采用高濃度三氯蔗糖對小白鼠喂養(yǎng)試驗[6]，發(fā)現(xiàn)雄性小鼠中的大多數(shù)瘤形成是涉及肺、肝、脾、淋巴結和骨髓的白血病，其具有彌漫性血管滲透和鄰近組織的廣泛浸潤。

2.2 高溫下的分解反應

相關研究發(fā)現(xiàn)，三氯蔗糖在高溫下烹飪會發(fā)生分解反應，產(chǎn)生有害的氯丙醇化合物。中山大學的陸夏蓮課題組[7]對三氯蔗糖的熱分解反應進行了研究，實驗表明，高溫下，不論是氧氣氛圍還是氮氣環(huán)境，都會產(chǎn)生熱分解反應。

2.3 對環(huán)境的不良影響

①高危氯化生產(chǎn)工藝。三氯蔗糖的生產(chǎn)是高危氯化工藝，是國家重點監(jiān)控的化工工藝。②生產(chǎn)企業(yè)三廢處理難度大。三氯蔗糖生產(chǎn)企業(yè)有較大的環(huán)境污染風險，尤其是廢水處理比較困難，常規(guī)有機化工廠的廢水處理方法——生物發(fā)酵-氧化曝氣方法，難以達到理想效果（三氯蔗糖對微生物有殺滅和抑制作用）。③環(huán)境污染風險。當前，我國的江河湖海天然水體和地下水中，都可以檢測到三氯蔗糖。由于三氯蔗糖對微生物的毒性和抑制作用，不易生物降解。因此，三氯蔗糖中氯-碳鍵穩(wěn)定不易被氧化，也不易化學降解，自然水體中的三氯蔗糖含量呈現(xiàn)累積趨勢，并日益成為新的環(huán)境污染物。

3 三氯蔗糖的長期潛在危害

3.1 從分子結構生物學來看

三氯蔗糖分子中存在氯-碳鍵，這種分子結構是一種對生物有害的分子結構。在成人的身體中大概含有60 g 氯化鈉，中國營養(yǎng)學會推薦成人每日食鹽攝入量5 g。鈉元素和氯元素都是我們身體需要的常量元素，以離子形式存在。但是在人體和所有生物體內(nèi)，都沒有發(fā)現(xiàn)氯-碳（C-Cl）共價鍵存在，而三氯蔗糖分子中卻含有3 個氯-碳共價鍵。微生物發(fā)酵過程需要碳源和氮源，發(fā)酵產(chǎn)生碳氫氧化合物（如乙醇、乳酸）、含氮化合物（如氨基酸）、含硫化合物，卻基本沒有氯-碳鍵產(chǎn)物產(chǎn)生。因此，三氯蔗糖的危害會高于目前其他合成高倍量甜味劑（如糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜）。

3.2 從化合物結構來看

天然產(chǎn)物幾乎沒有氯-碳共價鍵化合物存在。氯-碳共價鍵正是農(nóng)藥，如殺蟲劑六六六（圖2）、滴滴涕（圖3）、敵敵畏；醫(yī)藥，如氯雷他定（圖4），抗過敏藥、氯霉素（圖5），金霉素（圖6），分子中經(jīng)常存在的形式，對生命體有毒害或活性作用，含有氯-碳共價鍵的四環(huán)素中的一種金霉素，是四環(huán)素類別消炎藥中毒副作用最大的。

圖2 六六六分子式圖

圖3 滴滴涕分子式圖

圖4 氯雷他定分子式圖

圖5 氯霉素分子式圖

圖6 金霉素分子式圖

3.3 三氯蔗糖的長期潛在危害

（1）在食物的6 大營養(yǎng)素中未見C-Cl 鍵化合物，一般天然產(chǎn)物中幾乎不見C-Cl 鍵化合物。天然產(chǎn)物包含下列化合物類型，糖和糖苷類、氨基酸和蛋白質(zhì)、黃酮、醇、酚、酸、核酸、各種酶類、維生素、脂肪、油脂、蠟、生物堿、揮發(fā)油、萜類、苯丙素類、醌類、內(nèi)酯、甾體化合物、鞣酸類、抗生素類等，這些化合物中都未見C-Cl 鍵化合物。

（2）極少動植物中含有C-Cl 鍵化合物。圖7 為紅藻毒素，其惡臭、有毒，用以阻止動物采食，保護自身。

圖7 紅藻毒素分子式圖

4 醬油中無需添加三氯蔗糖等甜味劑

醬油富含氨基酸、多肽、有機酸等風味物質(zhì)，主要起到對食物的增鮮調(diào)色作用。甜味劑是增加食物的甜味，甜味是醬油無需承擔的責任。愛好甜味的人們，可以在制作炒菜、拌餡等食品時自己選擇加糖。

4.1 添加甜味劑的逆向作用

撇開甜味劑的副作用不談，食物中添加甜味劑，會減緩或掩蓋鹽的咸味，增加食鹽的攝入量。中國營養(yǎng)學會推薦每人每天食鹽攝入量5 g，現(xiàn)在國人食鹽攝入量已嚴重超標。

4.2 關于三氯蔗糖的使用建議

當前，中國營養(yǎng)學會建議三氯蔗糖使用量控制在每人每天每公斤體重15 mg 以下，而美國FDA 是5 mg以下，說明美國FDA 對于三氯蔗糖使用量的控制更加慎重。根據(jù)相關文獻資料，本文對三氯蔗糖的使用建議為普通食品限用，兒童食品禁用。其實，自然界中有很多高倍量的天然甜味劑，如甜葉菊苷、甘草甜素、羅漢果苷等，都可以取代三氯蔗糖用于食品當中。

5 關于食品添加劑的思考

從食品安全的角度來看，三氯蔗糖的危害需要長期的跟蹤研究。2023 年5 月，世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布了關于非糖甜味劑的新指南，建議慎重使用阿斯巴甜、安賽蜜、糖精鈉等。2023 年7 月14 日，世衛(wèi)組織官網(wǎng)國際癌癥研究機構（IARC）將阿斯巴甜列為“可能對人類致癌的物質(zhì)”，引起人們對甜味劑的廣泛關注和擔憂。食品安全無小事，相關部門應采取慎重政策，食品添加劑應盡量少用或不用。

此外，隨著科學發(fā)展與社會進步，部分國家標準已經(jīng)過時，有些不甚嚴謹，相關部門應該加以完善。未來，相信隨著相關部門、行業(yè)工作者的共同努力，將全面提升食品安全水平。