Kemičar u kući (#35): aspartam – nevidljivi otrov

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 13. lipnja 2021. u 06:00

„Ne vidim zašto se diže tolika buka oko aspartama“, reče mi kolega kemičar, a potom doda – jer mi je to umjetno sladilo bilo poznato samo po imenu: „Ta riječ je dipeptidu koji se u probavnom traktu hidrolizira na dvije aminokiseline, fenilalanin i asparaginsku kiselinu.“ A zatim, kao da se još nečega sjetio, reče: „Da, da, i metanol, jer dipeptid je esterificiran.“ Biokemičar bi formulu aspartama napisao sasvim kratko, Asp-Phe-OMe, organski kemičar pak malo duže, no sva nevolja proizlazi od ovoga OMe na kraju formule, od -OCH3, ili samo jedne crtice, posljednje crtice u konstitucijskoj formuli kada se napiše na najkoncizniji način, bez eksplicitnog označavanja ugljikovih i vodikovih atoma.

Kemijski sve štima: aspartam je 200 puta slađi od šećera, pa ga – da se utapaš u slatkoći – ne možeš pojesti dnevno više od pola grama. Jednostavan stehiometrijski proračun otkriva međutim da u aspartamu ima 10,9 % vezanog metanola, pa 0,5 grama tog umjetnog sladila daje hidrolizom (u probavnom traktu) samo jednu kap, 0,05 grama ili 50 mg, metanola. Malo ili mnogo?

Odgovor je: malo. U mojoj mladosti kružile su stravične priče o trovanju metanolom jer je u ratno doba bilo svakakve rakije na tržištu (pa čak, priča se, i one pečene od konjskog izmeta – drekovače) pa se u tom od svačega priređenom i od svakoga švercanom proizvodu lako moglo naći i metilnog alkohola, kako su onda zvali metanol. Ostala mi je u sjećanju i priča o nekom nesretniku koji je pijući (i to dobro) svoju rakiju odjednom oslijepio – sve dok nije nakon pola sata shvatio da se iznenada našao u mraku ne zato što mu je metanol iz rakije oštetio očni živac, nego zato što su u cijelom gradu isključili struju zbog opasnosti od bombardiranja. No, vratimo se toksikologiji. Što ona o tome kaže?

Teško trovanje nastaje nakon konzumacije 6 do 10 grama metanola, pri unosu 8 – 15 grama dolazi do sljepoće, a pri 15 – 20 grama do smrti. Da bi se dakle čovjek teško otrovao aspartamom ne bi ga trebao uzeti 0,5 grama (što dogovara slatkoći 100 grama šećera) nego stotinu puta više – čak 50 grama. Kako je onda moguće da aspartam loše utječe na zdravlje?

Prije svega treba razjasniti jednu nepreciznost. Nije otrovan metanol (CH3OH) sam po sebi nego ono što od njega nastaje u tijelu. Oksidacijom metanola nastaje, u prvom stupnju, njegov aldehid – formaldehid ili metanal (HCHO) – koji se potom, u drugim stupnju, oksidira u mravlju (metansku) kiselinu, HCOOH. Tim metaboličkim putem, alkohol → aldehid → kiselina, idu svi alkoholi (pa i retinol od kojeg nastaje vidni purpur). Razlika je samo u tome što je aldehid nastao od metanola, spomenuti metanal ili formaldehid, izuzetno otrovan. Da ne ulazim u detalje, metanal se veže na amino skupine i tako kemijski mijenja proteine i nukleinske kiseline. Kemijska modifikacija proteina (posebice enzima) može dovesti do poremećaja metabolizma, a kemijska promjena DNA je isto što i mutacija. Metanal je stoga mutagen i potencijalno kancerogen. Opasnost od aspartama je  – ma  koliko ga malo uzimali – vrlo stvarna.

Ono što moj kolega nije razumio je da uz akutnu postoji i kronična toksičnost. U smislu akutne toksičnosti aspartam nam ne može, kao što sam već obrazložio, nauditi. No sasvim se druga slika stvara ako aspartam uzimamo svaki dan. Tada on može djelovati kronično toksično. Koliko? To trebaju ispitati toksikolozi.

I ispitali su. Jesu. Pretjerana i svakodnevna konzumacija aspartama može izazati omamljenost, glavobolju, depresiju, da navedem samo neke simptome i bolesti. Sumnja se da bi mogao izazivati Parkinsonovu i Alzheimerovu bolest, no nedvojbeno je dokazano – pokusima na životinjama – da uzimanje aspartama dovodi do veće učestalosti pojave raka, prije svega limfoma i leukemije te raka mokraćovoda i perifernih živaca. No nije samo opasan formaldehid. Ako se hrana u kojoj se nalazi aspartam zagrijava, od njega nastaje vrlo toksični diketopiperazin.

I što na kraju reći? Aspartam je aditiv, umjetno sladilo (E951) koje se nalazi u 6.000 proizvoda, od voćnih sokova do peciva, salata i piva, obično 300 – 600 miligrama po litri ili kilogramu. Najgore je ako se njime slade bomboni, jer onda ga se dodaje i šest grama na kilogram! Stoga sa sladilima, od šećera do aspartama, treba biti oprezan, vrlo oprezan. I ne valja sve sladiti – kako to Amerikanci čine.

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među njima i knjige  „Deset kemijskih pokusa koji su promijenili svijet“ koja je izišla 2000. godine kao prošireni katalog istoimene izložbe u zagrebačkom Tehničkom muzeju Nikola Tesla. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.