แอสปาร์แตม

ชื่อสามัญ Aspartame

ประเภทและเข้อแตกต่างแอสปาร์แตม

แอสปาร์แตม (Aspartame) มีชื่อทางเคมีว่า aspartyl-phenylalanine-1-methyl ester ซึ่งแอสปาร์แตมเป็น methyl ester ของกรดอะมิโน 2 ตัว คือ L-aspartic acid กับ L-phernytalanine ซึ่งเป็นกรดได้มาจากการย่อยสารอาหารประเภทโปรตีน มีสูตรโมเลกุล C14 H18 N2 O5 และมีน้ำหนักโมเลกุล 294.31 ส่วน คุณสมบัติของแอสปาร์แตม นั้นมีลักษณะเป็นผงผลึกสีขาวสะอาดไม่มีกลิ่น มีรสหวานคล้ายน้ำตาลชูโครส แต่จะให้รสหวานมากกว่าน้ำตาลชูโครส 160-220 เท่า และให้พลังงาน 4 แคลอรี่/กรัม ซึ่งจะรู้สึกถึงรสหวานได้ช้ากว่าน้ำตาลซูโครส และสามารถรู้สึกได้นานกว่า (lingering sweetness) และมีรสขมเล็กน้อย โดยที่อุณหภูมิห้องแอสปาร์แตมจะให้รสหวานมากกว่าที่อุณหภูมิต่ำ อีกทั้งแอสปาร์แตมมีความคงตัวที่ pH3-5 หากค่า pH สูงกว่านี้ จะเกิดการย่อยสลาย (hydrolysis) และแอสปาร์แตม ซึ่งเป็นสารที่มีสมบัติไม่คงทนต่อความร้อน โดยจะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนสูง และถูกทำลายได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงกว่า 80 องศาเซลเซียส สำหรับประเภทของแอสปาร์แตมนั้น พบว่ามีเพียงประเภทเดียวเท่านั้น

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาแอสปาร์แตม

ดังที่กล่าวมาแล้วว่าแอสปาร์แตม นั้น เป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลที่สังเคราะห์ได้จาก กรดอะมิโน 2 ชนิด คือ แอสพาร์ติก แอซิด (aspartic acid) และฟีนิลอะลานีน (phenylalanine) โดยมีการสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกโดย G.D.Searle and Company ในสหรัฐอเมริกาในปี 1965 ซึ่งในปัจจุบันมีการใช้แอสปาร์แตมเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลอย่างแพร่หลายทั่วโลก

ปริมาณที่ควรได้รับจากแอสปาร์แตม

สำหรับปริมาณการบริโภคของสารแอสปาร์แตมที่สำนักงานคณะกรรมการอาหาร และยาของประเทศสหรัฐอเมริกากำหนด (ADI) คือ ควรปริโภคไม่เกินวันละ 50 มก./กก. (น้ำหนักร่างกาย) สำหรับในประเทศไทยได้กำหนดตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 389 พ.ศ.2561 เรื่องวัตถุเจือปนอาหาร (ฉบับที่ 5) โดยกำหนดให้ใช้สารให้ความหวานแอสปาร์แตม ดังนี้

ประโยชน์และโทษแอสปาร์แตม

เนื่องจากแอสปาร์แตมเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล ดังนั้นประโยชน์ของแอสปาร์แตมจึงใช้เป็นสารให้ความหวานในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เครื่องดื่ม beverages. หมากฝรั่ง (chewing gum) ของหวาน (desserts) cereals ต่างๆ น้ำอัดลม อาหารแห้ง กาแฟผสม ไอศกรีม เยลลี่ และขนมหวานต่างๆ เป็นต้น ซึ่งคุณสมบัติของแอสปาร์แตมจะคงสภาพได้ดีมาก ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะใช้กับเครื่องดื่มผง หรือ ของหวานชนิดแห้งต่างๆ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงแอสปาร์แตม จะเกิดปฏิกิริยาถูกย่อยสลายได้ aspartyiphenyiaianine (AP) หรือ ได้ diketopiperazine (DKP) ซึ่งบางครั้ง DKP จะเกิดปฏิกริยาต่อไปได้ AP และสุดท้ายได้ aspartic acid และ phenylalanine ซึ่งสารเหล่านี้ต่างก็ไม่มีความหวานเหลืออยู่เลย ดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะนำไปใช้กับอาหารกระป๋องซึ่งต้องผ่านกรรมวิธีเกี่ยวกับความร้อน หรือ อาหารที่ต้องใช้ความร้อนสูงเกิน 80° องศาเซลเซียส เช่น ต้มตุ่น อบ หรือ ทอด แต่ถ้าต้องการใช้ เช่น ในการทำลูกกวาด ก็สามารถเติมได้พร้อมกับการเติมกลิ่น (flavor) ในช่วงเวลาที่เริ่มทำให้เย็นแล้ว

            ทั้งนี้ถึงแม้ว่าแอสปาร์แตมจะให้พลังงานเท่ากับน้ำตาล คือ 4 กิโลแคลอรี/กรัม แต่เนื่องจากมันให้ความหวาน 160-220 เท่าของน้ำตาล จึงใช้ในปริมาณน้อยมากจนถือว่าปริมาณที่ใช้แทบจะไม่ให้พลังงานเลย และในปัจจุบันยังมีการเติมสารเพิ่มปริมาณ เช่น ซอร์บิทอล (Sorbitol) หรือ แล็คโตส เพิ่มลงใบบรรจุภัณฑ์ด้วย ซึ่งการเติมสารเพิ่มปริมาณที่ให้รสหวานเหล่านี้ โดยทั่วไปนอกเหนือจากวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มปริมาณบรรจุแล้ว ยังหวังผลในการชดเชยคุณสมบัติบางอย่างของน้ำตาล (เช่น ความข้นหนืด และลดรสชาติขมติดลิ้น) และคาดหวังว่าจะช่วยให้ได้รสหวานใหม่ที่เกิดขึ้นจากการผสมสารให้ความหวานที่มีความหวานมาก (Intense sweetener) ร่วมกับสารให้ความหวานที่ใช้เพิ่มปริมาณนี้

            ส่วนโทษของแอสปาร์แตม นั้นเมื่อรับประทานเข้าไปในร่างกาย แอสปาร์แตมสามารถถูกย่อยได้กรดแอสปาร์ติค (Aspartic acid) เฟนิลอะลานีน (Phenylalanine) และเมธานอล (Methanol) ดังนั้นผู้ป่วยเฟนิลคีโตนูเรีย (Phenylketonuria) จึงไม่ควรใช้แอสปาร์แตม เนื่องจากผู้ป่วยเหล่านี้มีปัญหาขาดเอนไซม์เฟนิลอะลานีน ไฮดร็อกซีเลส (Phenylalanine hydroxylase) มาแต่กำเนิด ซึ่งจะทำให้มีการสะสมของสารเฟนิลอะลานีนได้  ซึ่งในประเทศไทยก็ได้กำหนดให้มีการระบุในฉลากอาหาร ที่มีแอสปาร์แตมเป็นส่วนประกอบตามประกาศกระทรวงสาธารณสุขฉบับที่ 121 พ.ศ.2532 เรื่องอาหารสำหรับผู้ที่ต้องการควบคุมน้ำหนักว่า “ใช้แอสปาร์แตมเป็นวัตถุให้ความหวานแทนน้ำตาล ผู้ที่มีสภาวะฟินิลคีโตนูเรีย : ผลิตภัณฑ์มีฟินิลอลานีน ไม่ใช่อาหารสำหรับควบคุมน้ำหนัก” อีกด้วย

           มีการศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้อง มีผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับแอสปาร์แตมหลายฉบับดังนี้ มีการศึกษาผลของแอสปาร์แตมต่อปริมาณเชื้อสเตรปโตคอคคัส มิวแทนส์ และการเกิดฟันผุในหนูทดลองโดยหนูทดลองได้รับเชื้อสเตรปโตคอคคัสมิวแทนส์ และได้รับอาหารที่ผสมแอสปาร์แตมอย่างเดียว แอสปาร์แตมร่วมกับซูโครส และซูโครสอย่างเดียวเป็นเวลา 8 สัปดาห์ หลังจากนั้น ผู้วิจัยได้ทำการวิเคราะห์ปริมาณเชื้อ และฟันผุ ซึ่งพบว่าในกลุ่มที่ได้รับอาหารผสมแอสปาร์แตมอย่างเดียวมีปริมาณเชื้อน้อยมาก และไม่พบฟันผุ อีกกลุ่มที่ได้รับอาหารผสมแอสปาร์แตมร่วมกับซูโครส มีฟันผุน้อยกว่ากลุ่มที่ได้รับอาหารผสมซูโครสอย่างเดียว แต่ทั้งสองกลุ่มมีปริมาณเชื้อไม่แตกต่างกัน และผู้วิจัยกลุ่มนี้ทำการทดลองเช่นเดียวกันโดยใช้เชื้อสเตรปโตคอคคัสซอบรินัสเมื่อวัดผลที่สัปดาห์ที่ 6 และ 12 พบว่าได้ผลในลักษณะเดียวกันทั้งในแง่ปริมาณเชื้อ และการเกิดฟันผุ ยังมีการศึกษาในห้องปฏิบัติการโดยทำการทดสอบผลของสารให้ความหวานแทนน้ำตาลในกลุ่มที่ให้ความหวานจัดซึ่งได้แก่แอสปาร์แตม แซ็กคาริน อะซีซัลเฟมโพแทสเซียม ซัยคลาเมตต่อการเจริญ และเมตาบอลิซึม ของเชื้อจากคราบจุลินทรีย์และเชื้อสเตรปโตคอคคัส มิวแทนส์โดยพบว่าเชื้อจากคราบจุลินทรีย์ที่นำมาเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีแอสปาร์แตมที่มีความเข้มข้น 2 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร มีปริมาณเชื้อน้อยกว่าเชื้อที่เลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ปราศจากน้ำตาลอย่างมีนัยสำคัญนอกจากนี้เมื่อทดสอบฤทธิ์ฆ่าเชื้อโดยวิธีเวลล์ดิฟฟิวชัน (well diffusion assay) ต่อเชื้อจากคราบจุลินทรีย์พบว่า แอสปาร์แตมสามารถฆ่าเชื้อได้ดีที่สุดใน 4 กลุ่มทดลอง แต่เมื่อใช้เชื้อสเตรปโตคอคคัส มิวแทนส์กลับพบว่าแอสปาร์แตมมีประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อเป็นอันดับสองรองจากแซ็กคาริน แต่ผลในการสร้างกรดกลับตรงกันข้าม

           ส่วนการศึกษาวิจัยด้านความปลอดภัยในการใช้แอสปาร์แตมนั้น ยังมีข้อมูลอยู่ 2 กลุ่ม โดยนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกยืนยันว่ามีความปลอดภัย ไม่ก่อให้เกิดการก่อกลายพันธุ์ และก่อเซลล์มะเร็งในคน ถ้าใช้ตามปริมาณที่กำหนด แต่นักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่งด้านข้อมูลนี้ โดยบอกว่าการทดลองในสัตว์ทดลองพบว่าสามารถก่อมะเร็งในสัตว์เหล่านั้นได้ และมีบางรายงานวิจัยที่ชี้ว่า การบริโภคแอสปาร์แตมเป็นเวลานาน จะมีความสัมพันธ์กับอาการบางอย่างในมนุษย์ เช่น อากาตื่นตระหนกง่ายอารมณ์แปรปรวน เห็นภาพหลอน ปวดศีรษะไมเกรน แต่ก็ยังไม่ยืนยันว่าเป็นในทุกราย แต่อย่างไรก็ตาม องค์การอาหารและยาของหลายประเทศ เช่น อเมริกา และไทย ก็ยังยอมรับให้ใช้ได้

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

ในการใช้แอสปาร์แตม ให้ได้รับประโยชน์ และไม่ให้เกิดโทษต่อร่างกาย ก็สามารถทำได้เช่นเดียวกันกันการใช้สารสกัดและสารสังเคราะห์อื่นๆ คือ ควรใช้ในขนาด และปริมาณที่กำหนด และไม่ควรใช้ต่อเนื่องกันเป็นระยะเวลานานเกินไป อีกทั้งข้อความระวังในการบริโภคแอสปาร์แตม หรือ อาหารที่มีแอสปาร์แตมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ คือ สารนี้อาจเป็นอันตรายต่อผู้ป่วยที่เป็นโรคฟีนิลคีโทนูเรีย (Phenylketonuria-PKU) ซึ่งผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้ ร่างกายไม่สามารถใช้กรดอะมิโน ฟินิลแอลานิน (Phenylalanine) ได้ ทำให้เกิดการคั่งของ Phenyl pyruvic acid ในเลือด ซึ่งจะก่อให้เกิดอันตรายต่อสมองได้โดยอาจทำให้มีอาการต่างๆ เช่น สภาพจิตไม่ปกติ คลื่นสมองผิดปกติ การเกิดเม็ดสีผิวลดลง อาการชัก กล้ามเนื้อตึงตัวมากกว่าปกติ การเคลื่อนไหวมากกว่าปกติ การเจริญเติบโตช้าลง เป็นต้น

เอกสารอ้างอิง แอสปาร์แตม

1. วรรณดล เชื้อมงคล. สารให้ความหวาน:การใช้และความปลอดภัย. วารสารไทยเภสัชศาสตร์และวิทยาการสุขภาพปีที่ 3. ฉบับที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2551.หน้า 161-168
2. อรนาฎ มงตังคสมบัติ,พนิดา ธัญญศรีสังข์. สารให้ความหวานแทนน้ำตาลกับผลต่อสุขภาพร่างกายและสุขภาพช่องปาก. วิทยาสารทันตแพทยศาสตร์ปีที่ 69. ฉบับที่ 4 ตุลาคม-ธันวาคม 2562. หน้า 379-397
3. รศ.วิมล ศรีสุข.เป็นเบาหวาน....เลือกอะไรใส่กาแฟแทนน้ำตาล.บทความเผยแพร่ความรู้สู่ประชาชน. คณะเภสัชศาสตร์มหาวิทยาลัยมหิดล
4. ประกาศกระทรวงสาธารณสุข (ฉบับที่ 389) พ.ศ.2561 เรื่องวัตถุเจือปนอาหาร (ฉบับที่ 5)
5. Grenby TH, Saldanha MG. Studies of the inhibitory action of intense sweeteners on oral microorganisms relating to dental health. Caries Res 1986;20(1):7-16.
6. Belpoggi F, Soffritti M, Padovani M, Degli Esposti D, Lauriola M, Minardi F. Results of long-term carcinogenicity bioassay on Sprague-Dawley rats exposed to aspartame administered in feed. Ann NY Acd Sci 2006; 1076:559-77.
7. American Dietetic Association. Position of the American Dietetic Association: use of nutritive and nonnutritive sweeteners. J Am Diet Assoc 2004; 104:225-75.
8. DasS, Das AK,MurphyRA,WartyS. Cariostaticeffectofaspartame in rats. Caries Res 1997;31(1):78-83
9. Association AD. Evidence-based nutrition principles and recommendations for the treatment and prevention of diabetes and related complications. Diabetes Care 2003; 26:51S-61S.
10. ADA Evidence Analysis Library, (2011). The truth about artificial sweeteners or sugar substitutes.
11. Butchko HH, Stargel WW, Comer CP, Mayhew DA, Benninger C, Blackburn GL, de Sonneville LMJ, Geha RS, Hertelendy Z, Koestner A, Leon AS, Liepa GU, McMartin KE, Mendenhall CL. Aspartame: review of safety. Regulatory Toxicology and Pharmacology 2002; 35:S1-93.
12. Das S, Das AK, Murphy RA, Worawongvasu R. Aspartame and dental caries in the rat. Pediatr Dent 1991;13(4):217-20