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常见甜味剂副产物损伤人类细胞DNA

Splenda中使用的人工甜味剂三氯蔗糖,在一项研究发现一种相关化学物质在实验室实验中会损伤DNA并削弱肠道屏障后,受到了审查。但后续研究结果使这一令人担忧的情况变得复杂。

但实验室结果并非事情的全部。随后的测试和一项重大的欧洲安全评估补充了重要的背景信息,包括对该化学物质必然在消化过程中形成的观点提出了质疑。最初的实验并未证实普通的蔗糖素摄入会损害人体DNA,且欧洲监管机构在2026年得出结论,认为该甜味剂在目前授权的用途下仍然是安全的。

蔗糖素担忧背后的化学物质

2023年的调查集中在蔗糖素-6-乙酸酯(sucralose-6-acetate)上,这是一种在化学上与蔗糖素相关但并非同一种物质的化合物。它可能在制造过程中产生,并作为杂质残留在成品甜味剂中。研究人员报告称,在他们分析的商业蔗糖素样本中,该物质的浓度高达0.67%。

同一团队在2018年发表的早期研究中,在喂食蔗糖素的大鼠的尿液和粪便中发现了溶于脂肪的化合物。研究人员将这些发现解释为甜味剂在动物体内发生化学变化的证据。他们随后的工作将蔗糖素-6-乙酸酯确定为值得关注的化合物之一。这是动物研究,并未证明在人体内也会发生相同的过程。

“我们的新研究证实蔗糖素-6-乙酸酯具有遗传毒性,”苏珊·希夫曼(Susan Schiffman)在2023年宣布这些发现时说。希夫曼是该研究的通讯作者,也是北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程系的兼职教授。“我们还发现,在市售的蔗糖素中可以检测到微量的蔗糖素-6-乙酸酯,甚至在其被摄入和代谢之前就存在。”

关于消化的说法随后受到了质疑。欧洲食品安全局在其2026年的审查中指出,在大鼠研究JianCe测到的化合物可能是给予的蔗糖素中已经存在的杂质。因此,它们在尿液和粪便中的出现并不一定证明是代谢产生了它们。

 

DNA实验显示了什么

为了调查潜在危害,研究人员将培养的人类血细胞暴露于蔗糖素-6-乙酸酯,并检查了遗传损伤的指标。这些是体外(in vitro)实验,意味着它们发生在活体生物之外,而不是在摄入甜味剂的人体内。

该团队报告的结果与遗传毒性(即破坏遗传物质的能力)相符。他们的筛查显示出一种与DNA链断裂相关的模式。

“简而言之,我们发现蔗糖素-6-乙酸酯具有遗传毒性,并且它有效地破坏了暴露于该化学物质的细胞中的DNA,”希夫曼说。

实验室效应与健康风险之间的区别至关重要。将细胞直接暴露于某种化学物质可以揭示潜在危害,但这本身并不能表明食用某种食物是否会使人体组织暴露于足够多的该化学物质从而引起同样的损害。2023年的实验并未证明日常摄入会造成此类伤害。

蔗糖素与肠道屏障

研究人员还调查了有助于调节物质从消化道进入体内的肠道内壁。使用包含人体肠道组织的实验室系统,他们测试了蔗糖素和蔗糖素-6-乙酸酯。在实验条件下,两者都损害了屏障的完整性。

 

“其他研究发现蔗糖素会对肠道健康产生不利影响,所以我们想看看那里可能发生了什么,”希夫曼说。“当我们把蔗糖素和蔗糖素-6-乙酸酯暴露于肠道上皮组织——即排列在肠壁上的组织——时,我们发现这两种化学物质都会引起‘肠漏症’。基本上,它们使肠壁更具渗透性。这些化学物质破坏了肠壁细胞相互连接处的‘紧密连接’或界面。”

“肠漏症是有问题的,因为这意味着通常会随粪便排出体外的物质反而从肠道漏出并被吸收到血液中。”

该团队随后检查了暴露于蔗糖素-6-乙酸酯如何改变肠道细胞中的基因活动。

“我们发现暴露于蔗糖素-6-乙酸酯的肠道细胞中,与氧化应激、炎症和致癌性相关的基因活动增加,”希夫曼说。

这些发现描述的是实验室模型中的细胞反应。与癌症相关的基因活动增加并不意味着实验证明了癌症的发生,就像培养组织中渗透性增加并不能证明正常使用甜味剂会导致人体肠道疾病一样。

为什么暴露阈值需要背景信息

研究人员提出的另一个担忧涉及人们在不知不觉中可能摄入的蔗糖素-6-乙酸酯的量。

“结合背景来看,欧洲食品安全局对所有遗传毒性物质设定的毒理学关注阈值是每人每天0.15微克,”希夫曼说。“我们的研究表明,单单一瓶日常的蔗糖素甜味饮料中微量的蔗糖素-6-乙酸酯就超过了这一阈值。这甚至还没有计算人们摄入蔗糖素后作为代谢物产生的蔗糖素-6-乙酸酯的量。”

这种比较需要一个重要的限定条件。毒理学关注阈值是一种保守的筛查工具,用于在详细毒性信息有限时帮助识别需要进一步评估的化学物质。超过这一阈值并不等同于证明某种饮料会导致DNA损伤或疾病。它也不同于专门为蔗糖素设定的每日允许摄入量。

尽管如此,研究人员认为他们的发现足够严重,有必要重新考虑该甜味剂的安全性。

“这项工作引发了人们对蔗糖素及其代谢物潜在健康影响的一系列担忧。现在是时候重新审查蔗糖素的安全性和监管状态了,因为有越来越多的证据表明它具有重大风险。无论如何,我鼓励人们避免食用含有蔗糖素的产品。这是你不应该吃的东西。”

该警告表达了研究团队在2023年的立场。后来的评估对授权用途的安全性得出了不同的总体结论。

2026年安全审查发现了什么

2026年2月,欧洲食品安全局发布了一份关于蔗糖素的全面重新评估。其专家保留了每日每公斤体重15毫克的每日允许摄入量,并发现所评估人群组的估计膳食暴露量均保持在该水平以下。这一摄入量代表了一生中每天食用都被认为是安全的量。

该审查并未忽视2023年的研究。它考虑了报告的DNA损伤信号,包括涉及蔗糖素-6-乙酸酯的信号,但判定相关的筛查证据对其评估的参考价值有限。在权衡了实验室、动物和其他证据后,专家组得出结论,认为蔗糖素作为食品添加剂的使用不会引起遗传毒性担忧。

在美国,蔗糖素也仍然被批准用作食品甜味剂。美国食品药品监督管理局表示,其安全评估包括110多项针对潜在毒性作用的研究,以及人体临床研究。

后来的基因测试补充了另一块拼图

2026年8月发表在《食品与化学毒理学》(Food and Chemical Toxicology)网络版上的一项研究,使用细胞和动物的几种遗传毒性测试评估了商业级蔗糖素。作者报告称,在大多数检测中结果为阴性,包括突变和染色体损伤测试。一项在转基因小鼠中进行的研究也未发现所测突变有所增加。

一项被称为彗星实验的测试确实在几种组织JianCe测到了DNA损伤信号。作者描述了在解释这些结果时遇到的复杂性,并得出结论:总体发现并不表明具有遗传毒性。几位作者隶属于泰莱(Tate & Lyle),而其他作者就职于JianCe(JianCe),这使得该研究的行业联系成为相关的背景信息。

重要的是,这项调查测试的是商业蔗糖素,而不是用分离的蔗糖素-6-乙酸酯直接重复2023年的实验。因此,这两项研究解决的是相关但不完全相同的问题。

人体研究探索其他生物学效应

另外的研究已经检查了蔗糖素是否会影响食欲等过程。这些研究并未证实DNA损伤,但它们有助于调查该甜味剂如何与人体相互作用。

在2025年3月发表在《自然-代谢》(Nature Metabolism)上的一项随机研究中,75名成年人在不同的访问中分别饮用了含有蔗糖素、等甜度糖分或水的饮料。与糖相比,蔗糖素增加了受试者报告的饥饿感和下丘脑(参与食欲调节的大脑区域)的血流量。与水相比,它增加了下丘脑血流量,但未改变饥饿感评分。这些都是即时反应,并不是蔗糖素导致体重持续增加的证据。

2026年8月发表的一项系统综述检查了23项关于蔗糖素与健康成年人心脏代谢结果的随机试验。血糖调节的结果喜忧参半:一些研究报告了不利的变化,而另一些则未发现影响。该综述的作者对可能的代谢效应提出了担忧,强调关于食欲和葡萄糖调节的问题与最初关于DNA损伤的说法是不同的。

加热蔗糖素引发了另一个问题

欧洲的审查还指出了一个涉及长时间暴露于高温的未解决问题。在某些加热条件下,蔗糖素中的氯可能会结合到其他化合物中,而这些化合物对健康的影响仍不确定。

由于这个原因,专家组无法确认拟议在某些烘焙食品中扩大蔗糖素使用范围的安全性。它还指出,在家庭烘焙或油炸过程中也可能出现类似的不确定性,因为温度、烹饪时间和用量各不相同。这种担忧涉及在加热过程中可能形成的产物,而不是对2023年蔗糖素-6-乙酸酯发现的证实。

综合来看,这些证据支持比笼统的DNA损伤警告更为具体的结论。2023年的研究报告了实验室系统中潜在的重要效应,而随后的评估并未证实普通的蔗糖素摄入会对人体造成同样的伤害。关于特定化合物、暴露条件和其他生物学效应的问题仍有待进一步研究。