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人工甜味劑（Artificial sweeteners，AS），又稱為無營養或無熱量甜味劑，是一種甜味高于蔗糖幾百倍的化合物，作為一種糖替代品廣泛應用于食品、衛生用品、藥品以及化妝品等領域。AS含有的熱量幾乎為零，可忽略不計，主要功能為增加甜味。

1879年，德裔俄羅斯化學家康斯坦丁·法赫伯格（Constantin Fahlberg）研究煤焦油時意外發現了糖精。1965年，化學家吉姆·施拉特（Jim Schlatter）嘗試合成一種治療潰瘍的藥物，無意間發現了阿斯巴甜。截至2024年，世界范圍內應用最廣泛的AS主要有阿斯巴甜、甜蜜素、糖精、安賽蜜（ACE-K）、三氯蔗糖和紐甜等，其中阿斯巴甜是食品和飲料產品中使用最多的AS。AS對于肥胖、糖尿病患者等人群的生活產生了一定積極作用，在滿足對甜味攝入的同時也減少了熱量的攝入，但AS對人體健康的深層次影響機制尚未可知。AS的檢測方法包括光譜法、色譜法、色譜質譜聯用和電化學法等。

雖然當前科學界關于AS對人體健康的影響尚存爭議，但世界各國及國際組織均制定了相應的標準從而規范AS的使用。不同種類的AS其添加量范圍可能不同，在使用中通常需要根據其安全性確定添加量，以確保其在食品中的含量不會對人體健康產生負面影響。

歷史發展

1879年，德裔俄羅斯化學家康斯坦丁·法赫伯格（Constantin Fahlberg）研究煤焦油時意外發現了糖精。在一戰造成的白糖緊缺中，糖精逐漸在全世界流行起來。而到了20世紀60年代，這種甜味劑開始面向新的群體：女性。

1965年，化學家吉姆·施拉特（Jim Schlatter）嘗試合成一種治療潰瘍的藥物，無意間發現了阿斯巴甜，一種人工甜味劑。美國食品藥品監督管理局（美國食品藥品監督管理局）于1974年批準了阿斯巴甜作為餐桌甜味劑和無糖口香糖、早餐麥片還有速溶咖啡、奶制品等一些特定食物添加劑的使用。

常見種類

截至2024年，世界范圍內應用最廣泛的AS主要有阿斯巴甜、甜蜜素、糖精、安賽蜜（ACE-K）、三氯蔗糖和紐甜等，其中阿斯巴甜是食品和飲料產品中使用最多的AS。

1.糖精是最古老的AS，其甜度是蔗糖的300倍，人體攝入后85%會被吸收，經腎臟以鄰氨基甲酰苯甲酸排泄出；

2.三氯蔗糖是一種由蔗糖氯化而成的三氯衍生物，人體攝入三氯蔗糖后大約15%被吸收并以糞便形式排出；

3.阿斯巴甜的化學成分由甲醇和天門冬氨酸、色氨酸組成，其甜度高于蔗糖200倍，人體攝入后100%被代謝為甲醇、天冬氨酸和色氨酸；

4.ACE-K又稱AK糖，與三氯蔗糖或阿斯巴甜組合使用會產生甜味協同作用，人體攝入后主要通過腎臟排出體外，有報道稱ACE-K的測量也被應用于水生環境監測領域；

5.甜蜜素是一種環己基氨基磺酸的鈉鹽或鈣鹽，幾乎不參與體內代謝，基本上以原型（尿40%+糞便60%）代謝排出，極少量由腸道微生物代謝產生環己胺排出；

6.紐甜和愛德萬甜是阿斯巴甜的類似物，主要區別在于紐甜和愛德萬甜是不含熱量的甜味劑，紐甜由阿斯巴甜催化氫化合成，可通過酯酶代謝成去酯化的紐甜和甲醇，并快速以尿液和糞便形式排出；而愛德萬甜則是氨基酸合成的新一代甜味劑，是阿斯巴甜、紐甜的衍生物，甜度是蔗糖的20000倍，攝入后主要通過糞便排出。

這些AS廣泛應用于軟性飲料、果汁飲料、乳制品、口香糖、冷凍甜點、果露和烘焙食品等產品中。

對人體的影響

隨著科學界對AS研究的持續深入，其對人體健康的影響機制及效果也越來越多被各類期刊報道。不可否認AS對于肥胖、糖尿病患者等人群的生活產生了一定積極作用，在滿足對甜味攝入的同時也減少了熱量的攝入，但AS對人體健康的深層次影響機制尚未可知。因此，仍需高度重視AS的攝入量及其對人體的影響。

腸道微生物

人類腸道微生物群是一個復雜的生態系統，為宿主提供必要的功能。腸道微生物群與宿主相互作用，不僅直接影響宿主的腸道環境，還通過調節內分泌、能量代謝和免疫功能間接影響宿主的健康。腸道菌群失調的共同特征包括分類和功能多樣性的喪失，以及對入侵病原體繁殖的抵抗力降低，從而有產生抗菌素耐藥性的風險。雖然AS攝入的短期影響已經在幾項研究中得到了證實，但對宿主的長期影響尚不清楚，有可能會產生巨大的社會、經濟影響。近年來，關于腸道微生物菌群與AS之間的關系有許多報道，其中在大鼠和小鼠中，阿斯巴甜、糖精和三氯蔗糖會影響微生物菌群的組成。一項研究報道，14名健康受試者每天重復食用純阿斯巴甜或三氯蔗糖（阿斯巴甜標準劑量為每日可接受攝入量的14%（0.425g），三氯蔗糖標準劑量為每日可接受攝入量的20%（0.136g）持續兩周后，腸道微生物群組成或短鏈脂肪酸的產生并未受到影響。

近期研究發現，攝入AS的抗生素相關性腹瀉小鼠腸道內容物和黏膜微生物群組成發生了變化。Yu Zhigang等的研究表明，廢水中AS的水平可以影響環境細菌的行為，促進基因的橫向轉移（即偶聯和自然轉化），說明某些AS對細菌具有生物活性。而Wang Qiaoping等的研究卻發現，ACE-K對實驗室大腸桿菌的生長有負面影響。盡管在不同研究中有一些相互矛盾的發現，但大多數研究都認為AS確實有可能改變微生物組的組成和功能。de Dios等研究確定了糖精、甜蜜素和ACE-K3種AS對重點病原體具有主要的生長抑制作用，該項研究進一步證實了ACE-K對多重耐藥鮑曼不動桿菌的影響，證明它具有可以抑制鮑曼不動桿菌形成生物膜的能力，并可抑制其在表面遷移和獲取外源抗生素抗性脫氧核糖核酸。雖然中西方飲食存在一定的差異，但科學界一致認為AS可以改變腸道微生物群落的行為，表明這些化合物確實表現出生物活性。在未來的研究中，評估AS對腸道微生物的影響可以考慮從給藥前腸道細菌的分布、遺傳性狀（糖吸收能力和味覺基因的多態性、DNA甲基化等）以及AS預暴露的持續時間等方面探索。

肥胖和糖尿病

AS作為“代糖”常被推薦給有減肥需求或需保持較好體型的人，也可作為糖尿病患者的安全替代品，尚無充足證據證明其對人類健康有明顯的負面影響。然而，由于全球肥胖率和血糖指數的上升，AS可能存在影響健康的潛在風險。因此，對“人工代糖”和減肥相關性的研究十分必要。

肥胖

AS與肥胖的關系多年來已被社會廣泛討論。含糖飲料的攝入與肥胖和糖尿病等疾病之間呈強烈正相關，這使得人們越來越重視減少兒童和成人中糖和含糖飲料的攝入。用AS替代糖可以通過減少凈熱量的攝入從而控制體質量，避免肥胖的同時又可以滿足對甜味的渴望。也有人認為AS可能產生相反的效果進而促進體質量增加，如引起食欲增強和新陳代謝失調，促進甜味食物和能量的攝入。在最近關于AS是否有利于減少肥胖的研究中存在不同的觀點，一些研究發現AS對于減少肥胖是有益的，但也有研究得出了相反的結果，各種證據不一致，無法得出明確的結論。

即使食用無糖汽水相對于食用含糖飲料能減輕體質量，但這并不能表明AS是健康的。在一些干預性研究中，含糖的食品或飲料被AS取代，但研究結果并沒有表明AS本身在促進超重人群減肥方面發揮了特定作用。例如，一項針對超重成年人的干預性研究以每天飲用含糖飲料的人為對象，鼓勵其用無糖蘇打水或水代替含糖飲料，兩組實驗對象的體質量減輕情況與沒有給出飲料攝入建議的控制組的情況無明顯區別。這再次表明使用AS并未特別增強益生功效。也就是說，成年人可以通過控制其飲食在短期內減肥，但添加AS似乎并未比不添加AS產生的效果更好。

糖尿病

AS最初的目的是替代糖，從而減少熱量攝入，減輕體質量，降低糖尿病的發病率。AS一度成為糖尿病患者的“福音”。然而，在1型或2型糖尿病患者中，與糖、安慰劑或營養性低熱量甜味劑的攝入相比，AS的攝入對血色素A1c、肥胖和不良事件的臨床相關益處或危害尚無確鑿證據。有研究表明，使用AS不僅不能降低某些慢性疾病（如肥胖、胰島素抵抗或冠狀動脈疾病）的患病風險，反而會增加這些疾病的患病風險。AS對糖代謝的深層次影響機制尚未清晰。

糖尿病與人體胰島細胞的表達有重要關聯。研究表明，AS（50μmol/L糖精）的生理劑量不影響大鼠離體灌注胰腺的胰島素分泌。然而，高劑量的AS（50mmol/L糖精、50mmol/L三氯蔗糖或50mmol/L ACE-K）可通過味覺受體信號激活增強胰島素分泌。MIN6細胞分泌胰島素的效價大小依次為ACE-K＞糖精＞三氯蔗糖，且高劑量AS引起T1R2基因消融，抑制了果糖對由葡萄糖刺激的胰島素分泌。這些結果均表明AS在胰腺細胞中起作用，同時還表明AS誘導的代謝表型可能取決于其用量，這與人類相關研究數據一致，即一般情況下AS不會影響胰島素水平，因為與糖相比，AS的攝入量要低得多。

一些研究報道稱，AS會使小鼠和人類的葡萄糖清除能力減弱。小鼠僅攝入糖精、三氯蔗糖和阿斯巴甜一周就會引起葡萄糖耐受不良，糖精還會促進高脂肪飲食引起的葡萄糖耐受不良，通過一種抗生素治療改善了肥胖小鼠糖精誘導的葡萄糖耐受不良，且與小鼠品系無關。此外，攝入糖精相關微生物組的小鼠出現葡萄糖不耐受。這些結果表明，糖精引起的腸道菌群變化降低了葡萄糖清除能力。還有研究發現，當AS直接進入胃或腸道時，各種激素和餐后葡萄糖穩態標志物的釋放，如胰島素和glp-1類似物，并不會發生顯著變化，這表明單獨的AS不會刺激胰島素或腸促胰島素釋放。未來應更多關注AS對糖尿病的深層次影響，尤其是高劑量攝入引起的副作用。

脂類代謝

脂類代謝是指人體內的脂肪在各種酶的作用下消化、吸收、合成、分解的過程，進而加工成機體所需要的物質，保證正常生理機能的運作。脂類是身體儲能和供能的重要物質，也是生物膜的重要組成成分。AS對脂類代謝的影響關系到人體生理機能的正常運轉。一項隨機臨床試驗結果顯示，與對照組或蔗糖相比，攝入阿斯巴甜對總膽固醇和甘油三酯沒有影響，然而，與對照組相比，阿斯巴甜組的血清高密度脂蛋白（HDL）膽固醇水平更高，與蔗糖相比阿斯巴甜則更低。

有研究發現，ACE-K治療C57BL/6J小鼠40周后，不僅低密度脂蛋白膽固醇升高，HDL膽固醇也升高。高劑量的AS（阿斯巴甜、ACE-K和糖精等）對人體HDL的處理會導致抗氧化能力的喪失，并加劇動脈粥樣硬化。這些結果表明，AS會增加血漿HDL含量，但AS干預可能會破壞HDL的有益功能。同樣，在生理適宜濃度條件下，用阿斯巴甜、ACE-K、糖精等AS長期處理載脂蛋白A-I（apoA-I）會導致抗氧化劑和磷酸甘油酯結合活性喪失以及二級結構改變。這表明AS通過改變HDL，特別是apoA-I，破壞HDL的抗動脈粥樣硬化作用。此外，研究還發現，氯貝特作為一種常見的高血脂調節藥，能抑制三氯蔗糖、甜蜜素和ACE-K等AS對甜味的感知。這也說明一些降低血脂的藥物可能會影響甜味偏好。

此外，一些研究表明三氯蔗糖還會加快高脂肪飲食誘導的肝脂肪變性。三氯蔗糖處理增加了HepG2細胞（一種特殊的肝癌致病細胞）的活性氧（ROS）產生并誘導內質網（ER）應激。在HepG2細胞中，用味覺受體1型成員3（T1R3）抑制劑或T1R3超低預處理可以抵消脂肪生成效應。三氯蔗糖的攝入可能激活T1R3產生ROS，促進ER應激和脂肪生成，進一步加速肝臟脂肪變性的發展。然而，由于大多數三氯蔗糖不被腸道吸收并直接排泄到糞便中，所以其是否通過激活T1R3直接影響肝臟脂質代謝尚不清楚。

纖維母細胞生長因子（FGF21）是肝臟分泌的一種肝因子，也是一種已知的調節糖脂代謝的激素。FGF21或其類似物已被證明在肥胖的非人類靈長目中可以減少食物攝入量，減輕超重，改善血漿脂質，同時增加循環脂聯素。這說明急性給藥或過度表達FGF21可抑制糖和AS的攝入。研究還表明，葡萄糖和果糖可以誘導提高FGF21?mRNA水平，而糖精不能。糖類反應元件結合蛋白（ChREBP）調控脂肪生成、糖生成、糖酵解和戊糖磷酸循環通路中的基因。葡萄糖通過增加葡萄糖6-磷酸和木糖5-磷酸激活ChREBP，但AS無法激活ChREBP，因為其攝入量遠未達到改變葡萄糖衍生代謝物的水平。而FGF21介導肝臟對簡單碳水化合物的攝入和甜味偏好的內分泌調節，因此AS不會抑制甜味攝入。這些結果表明，與其他單糖一樣，FGF21介導的抑制糖攝入的負反饋途徑并不適用于AS。因此，關于AS對人體脂類代謝的潛在影響機制仍是未來的研究重點。

CVD及癌癥

CVD

CVD（心血管疾病）是世界上導致死亡的主要疾病之一。一些體內和體外實驗研究、觀察性研究和人類隨機對照試驗調查了心血管健康的早期標志，發現體質量狀況、高血壓、炎癥、血管功能障礙、腸道微生物群紊亂等指標與食用AS或人工加糖飲料有關。這些研究大多表明AS有副作用，少數表明AS具有中性或有益的特性。雖然結果好壞參半，但這些文獻普遍說明AS與CVD具有潛在的聯系。

由于倫理原因，隨機對照試驗尚未直接評估AS攝入對CVD風險等硬終點的影響。相關研究也沒有直接調查AS攝入量（mg/d）與CVD風險之間的關系，但一些研究通過將含AS飲料作為替代，探究攝入量（mL或份/d）與這些結果之間的相互關聯性。其中一項研究是在nutrinet-santa隊列中進行的，結果發現含糖飲料和AS飲料與CVD的風險增加有關。一些綜述和研究分析表明，AS飲料攝入與心血管疾病風險之間存在直接關聯。WHO在2022年關于AS對健康影響的報告中特別指出，飲用含AS飲料（用作替代指標）與CVD的一些中間標志物存在關聯，包括總膽固醇與HDL膽固醇之比的適度增加，并引起高血壓風險的增加。

WHO還發現，CVD死亡率、心血管事件和中風的發生率與攝入更多含AS的軟性飲料有關。然而，具有前瞻性的研究仍然有限，WHO認為這些關聯的證據水平仍然較低。此外，由于AS飲料只占AS攝入總量的一部分，因此在因果研究中考慮所有飲食來源至關重要。一項大規模前瞻性隊列研究結果表明，AS（尤其是阿斯巴甜、ACE-K和三氯蔗糖）的攝入量增加與心血管疾病風險增加之間存在潛在的聯系。AS已存在于全球數千種食品和飲料中，但它們仍然存在爭議，歐洲食品安全局、WHO和其他衛生機構正在重新評估其安全性。

癌癥

癌癥已成為全球疾病負擔中的一項重大挑戰。2019年全球估計有2360萬新發癌癥病例和1000萬癌癥死亡人數，新發病例和死亡人數分別增加26.3%和20.9%，據估計，至少在未來20年內，癌癥負擔仍將持續增加。現有證據表明，高糖飲食可直接或間接促進肥胖和CVD的發生。高糖飲食對癌癥發病率也有類似的影響。因此，在過去的幾十年里，甜味劑作為糖在食品和飲料中的替代品變得越來越普遍。由于天然甜味劑在感官屬性和提取技術等方面仍處于發展階段，AS仍被廣泛使用。事實上，食用AS對健康和代謝的影響尚不清楚，關于AS本身是否會增加癌癥風險的爭論仍在持續。早在1970年，根據動物試驗結果，美國國家食品藥品監督管理總局（美國食品藥品監督管理局）懷疑甜蜜素可能致癌，因而禁止在美國所有膳食和水果中使用甜蜜素。雖然已有研究分析了食用AS對胃腸道癌癥的影響以及飲用軟性飲料對癌癥死亡率的影響，但尚不清楚AS以何種形式致癌。Yan Shoumeng等研究表明，AS的攝入會增加全因死亡率，但在總體癌癥發病率和死亡率的風險研究中沒有觀察到這種關系。然而，歐洲食品安全局認為食用AS可能會增加癌癥發病率，要證實這種關聯，還需要更多的數據支撐和臨床試驗。

沒有證據表明AS攝入與癌癥死亡率之間具有明確聯系，但相關研究初步發現可能存在某種關聯。研究發現，AS攝入量與全因死亡率之間呈“J”型關系，這在一些原始研究和其他類似的研究分析中也有發現。但許多先前的研究表明兩者之間存在反向因果關系。雖然尚未對這些結果提供合理的解釋，但也有研究表明，這可能與含糖食物會加重大腸癌患者病情的臨床結果有關。阿斯巴甜是研究最多的食品添加劑之一，但其安全性仍存在爭議。甲醛是阿斯巴甜的代謝副產物，是公認的致癌物質，可導致脫氧核糖核酸損傷、染色體畸變和有絲分裂錯誤。Soffritti等發現其在阿斯巴甜誘導的小鼠肝臟和肺部癌變中起主要作用。研究還發現，攝入阿斯巴甜對癌癥有特殊影響。此外，最近的研究表明，ASBs的測量可能不足以準確描述AS的總體飲食暴露情況。總體來看，AS與癌癥死亡率之間應有一定關聯，但具體影響機制仍然需要深入探索。

檢測方法

有研究表明，甜味劑的超劑量超范圍使用會對人體健康產生影響，可能引起代謝紊亂、肥胖等疾病，因此甜味劑的使用需要嚴格依照食品標準。為了保證甜味劑的質量控制和安全評估，有必要開發可靠性高、靈敏度好、成本低及操作方便快捷的檢測方法。檢測甜味劑的方法包括光譜法、色譜法、色譜質譜聯用和電化學法等。

光譜法

光譜技術是對熱能、電能或光能產生的能量促使能級躍遷而產生的發射、吸收或散射輻射的波長和強度進行分析的方法。甜味劑中存在特殊官能團或者經過處理可產生強生色團，可在已知波長的電測輻射下被吸收，進而可被檢測。研究發現利用紫外照射三氯蔗糖后光解形成一種光活性化合物，形成發色團可用紫外分光光度法進行測定，其最大吸光度約在波長272~276nm，測量前須校準紫外線通量的變化。光譜法效率高、成本低、操作簡單，但由于食品分析中存在其他電磁輻射的吸收物質，受基質影響較大，在進行檢測之前需對樣品進行處理，以提高分析效率和選擇性。拉曼光譜是一種基于光散射的技術，由單射的單色輻射與樣品碰撞形成，適用于多種食品的檢測，樣品制備簡單，分析靈敏度較高。張愛榆等通過拉曼光譜建立了糖精鈉、安賽蜜和甜蜜素3種人工甜味劑的快速檢測方法，該方法在一定濃度范圍內線性關系良好，操作簡單高效，3種甜味劑的特征峰明顯，分別為704.68cm?1、862.31cm?1、796.88cm?1。

色譜法

色譜技術是利用不同物質在流動相和固定相中具有不同的分配系數，以流動相對固定相中的混合物進行洗脫，混合物中不同物質會以不同速度沿固定相移動，從而達到達到分離，主要用于物質的分離、鑒別和定量，在甜味劑的檢測中主要用到兩種色譜，氣相色譜和液相色譜。氣相色譜可分離和識別揮發性化合物，通常使用惰性氣體作為流動相，其檢測靈敏度高，人工甜味劑中甜蜜素常用氣相色譜法進行測定。但多數人工甜味劑不揮發或者不穩定，不能用氣相色譜進行分離。液相色譜以液體作為流動相，可根據目標化合物的特性選擇適當的流動相，以提高分離效果。

高效液相色譜法常用于糖精鈉、安賽蜜等多種甜味劑的同時測定，其效率高，固定相種類多，靈敏度高，分辨率好，但是其儀器成本較高，操作較專業，可能存在有機溶劑殘留的現象。毛細管電泳是一種多功能、高性能的分離方法，主要依賴于相關物質在電場作用下的電遷移而實現，常與高效液相色譜和質譜聯用，達到快速高效分離的效果。吳光倩等建立了毛細管電泳內標法分離測定飲料中甜菊糖、阿斯巴甜、糖精鈉含量的方法，發現在波長210nm、分離電壓12.5kV、pH=8.3、5mmol·L?1Na?HPO?-5 mmol·L?1Na?B?O?緩沖溶液中，甜菊糖、阿斯巴甜、糖精鈉分離度較好，加標回收率為90%~105%。

色譜質譜聯用法

色譜質譜聯用是近年來食品檢測中常用的分析手段，具有選擇性強、靈敏度高和抗基質干擾能力強等特點，也廣泛應用于人工甜味劑的檢測。王遠等建立了超高效液相色譜-串聯質譜測定葡萄干中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜、阿力甜和紐甜等6種人工甜味劑的方法，線性關系良好，相關系數均大于0.99，該方法靈敏度高，檢測時間短。唐吉旺等建立了固相萃取-高效液相色譜-串聯質譜快速檢測食品中安賽蜜等9種人工合成甜味劑的方法，該方法采用親水親脂平衡填料的固相萃取柱對樣品提取溶液進行凈化，結合高效液相色譜-串聯質譜技術及內標法進行測定，實現了準確、高效及高通量檢測復雜食品基質中多種人工合成甜味劑的目的。

電化學法

電分析技術是通過電性能如電流、電勢、電荷、電阻及電導等方式來識別目標物質，要求目標物質呈現電活性，其操作簡單、成本較低，樣品制備步驟少，在甜味劑的質量控制中普及度逐漸提高。Medeiros等建立了一種簡單、高選擇性的電化學方法，在硼摻雜金剛石電極上同時測定食品中的阿斯巴甜和甜蜜素，硼摻雜金剛石電極能夠將存在于二元混合物中的阿斯巴甜和甜蜜素的氧化峰電位分離約400mV，該方法已成功應用于多種食品中阿斯巴甜的測定，其結果與高效液相色譜法法在95%置信水平下的測定結果相似。

法規標準

雖然當前科學界關于AS對人體健康的影響尚存爭議，但世界各國及國際組織均制定了相應的標準從而規范AS的使用。不同種類的AS其添加量范圍可能不同，在使用中通常需要根據其安全性確定添加量，以確保其在食品中的含量不會對人體健康產生負面影響。按照各國/地區的不同標準，在當地使用的甜味劑及使用限量也有所差異。

國際食品法典委員會（CAC）

國際上，FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）是負責評價食品添加劑安全性的國際機構，其完成的安全性評估意見被CAC采納并以標準形式公布，以確定食品和飲料中添加劑的最大使用限量。CAC允許的AS種類包括L-α天冬氨D-丙氨酰胺、阿斯巴甜、甜蜜素、紐甜、三氯蔗糖、愛德萬甜、糖精和ACE-K8種，并對每種甜味劑制定了相應的限量標準。CAC官網中CXS192—1995《食品添加劑通用法典標準》由2019版更新為2021版，經比對發現，新增了愛德萬甜作為甜味劑在谷物、乳制品等食品中的應用；同時，將紐甜、三氯蔗糖等在糖漬水果中的限量要求分別從2019版的65、800mg/kg提升至2021版的100、1500mg/kg。

JECFA對甜味劑做了全面的安全評估，并推薦在限量范圍內使用。對于每種允許使用的AS及其標準限量，JECFA都會對其毒性實驗（包括急性、亞慢性、致突變性、致癌性、生殖毒性、慢性毒性等）和代謝途徑及動力學等研究結果進行嚴格審查評價，并充分考慮人種、性別、年齡等各種因素，根據研究確定AS對人體腸道微生物、糖尿病等健康的影響，提出ADI值。JECFA認為，按照ADI值正常攝入甜味劑，不會有安全問題，只要按照相關法規標準正確使用甜味劑，就不會對人體健康造成損害。世界各國都以CAC食品添加劑標準作為本國標準制定的重要參考。

美國

美國食品藥品監督管理局批準的高強度AS包括6種：糖精、阿斯巴甜、ACE-K、三氯蔗糖、紐甜和愛德萬甜。美國關于AS的相關標準法規主要包括FDA食品添加劑使用衛生標準：FDA 21 CFR第172部分已批準的直接用于人類食品的添加劑種類匯總、FDA 21 CFR第180部分臨時允許使用的食品添加劑、FDA 21 CFR第184部分已證實屬于一般公認為安全的可直接加入食品中的物質種類匯總。FDA基于AS對人體健康尤其是對心血管、癌癥、糖尿病和肥胖疾病等的具體影響，對AS作了嚴格測試評估，其中愛德萬甜于2014年被美國FDA批準為可用于除肉類及家禽之外的食品中非營養甜味劑和鮮味劑。美國食品藥品監督管理局規定三氯蔗糖和ACE-K的限量只需符合《良好生產規范（GMP）》要求即可，而阿斯巴甜的限量范圍則最大（5～35g/kg），糖精的限量標準最低，僅為0.03g/kg。美國總體上關于AS的標準規定限量范圍較為寬松，對于市場發展起到了促進作用。

歐盟

歐洲普遍認為食用AS可能會增加癌癥發病率，這可能與歐洲國家正在轉向采用更健康的飲食習慣有關。在過去的30年，歐洲國家的飲食消費模式發生了顯著變化，糖的平均攝入量減少，人們轉而選擇糖的替代品。在歐盟食品添加劑的管理框架中，歐盟委員會制定食品添加劑法規。歐洲食品安全局獨立于其他部門，主要負責評估食品添加劑新品種的安全性，同時為歐盟委員會提供食品安全方面的科學意見和建議。（EC）No1331/2008《食品添加劑、食品酶和食品香料的通用審批程序》規定了食品添加劑、酶制劑和香料的一般審批程序，明確了若對現有的食品添加劑申請新的用途以及申請使用新的食品添加劑時，申請者應向歐盟委員會提交正式申請，所有允許使用的食品添加劑都要經過EFSA的風險評估。

（EC）No1333/2008《食品添加劑（除食用酶制劑和香料以外）》規定了除食品用酶制劑和香料以外的食品添加劑的管理（包含AS）。歐洲食品安全局會對所有AS進行嚴格測試評估，并考慮其對歐洲人的健康影響，從而提出允許使用種類和限量值。在歐洲，允許糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、ACE-K、愛德萬甜、三氯蔗糖和雙甜7種AS使用，并對使用限量作了嚴格要求。如歐盟對阿斯巴甜的限量僅為0.025～5.5g/kg，對三氯蔗糖為0.01～3g/kg，應屬于世界范圍內均較為嚴格的標準規定。

日本

日本食品安全委員會（FSC）負責制定并審批AS等食品添加劑的使用，在食品標簽中列出食品添加劑的成分和含量，并檢測和評估食品的安全性。有關AS在日本的相關標準主要體現在《食品衛生法》第10條、《關于食品添加劑的指定及使用標準修改的指南（附件）》《食品、添加劑等的規格標準》《食品添加劑公定書》中，其允許添加的AS種類為ACE-K、阿斯巴甜、糖精、三氯蔗糖、紐甜和愛德萬甜等。關于使用限量要求方面，FSC基于大量健康實驗數據經過嚴格評估程序確定了具體的限值，對于阿斯巴甜和紐甜的要求僅為符合GMP要求即可，對三氯蔗糖的限量為0.05～2.6g/kg，糖精的限量為0.05～2g/kg。總體而言，日本對AS的允許使用種類較少，限量要求較為嚴格。

中國

中國國家衛生健康委員會主要負責AS等食品添加劑的管理和使用。中國獲批使用的AS種類為愛德萬甜、雙甜、三氯蔗糖、甜蜜素、糖精、ACE-K、阿斯巴甜、阿力甜和紐甜等。GB2760—2014《食品添加劑使用標準》中明確規定了甜味劑的使用范圍和限量，GB7718—2011《預包裝食品標簽通則》規定食品添加劑應當使用其在GB2760—2014中的食品添加劑通用名稱進行標示。2017年，國家衛生和計劃生育委員會2017年第8號公告批準愛德萬甜可作為甜味劑用于食品和飲料中。2019年7月國家衛生健康委員會發布《健康中國行動（2019—2030年）》，鼓勵消費者減少蔗糖攝入量，倡導食品生產經營者使用食品安全標準允許使用的天然甜味物質和甜味劑取代蔗糖。這對AS市場起到較大的促進作用。中國關于AS的添加限量主要參考CAC的標準，同時對AS的食品安全風險進行了嚴格評估測試，規定了糖精限量為0.15～5g/kg、三氯蔗糖為0.05g/kg、阿斯巴甜為0.3～10g/kg等。總體而言，中國允許使用的AS種類較多，限量要求符合國際水平，這也與中國為國際第一大AS生產國情況相符合。

污染情況

在污水處理廠、自來水廠中的濃度及環境行為

人工甜味劑進入環境科學家視線的時間較晚，2007年，瑞典科學家首次發現污水處理廠進出水中均含有人工甜味劑三氯蔗糖，其濃度為1.8~10.8ng/mL，而且在污泥中也發現了三氯蔗糖，濃度為<1~5ng/L。真正引起人們關注的是三氯蔗糖在污水處理廠中幾乎不降解，隨著出水進入受納水體，具有潛在的持久性。隨后多個國家科研人員對人工甜味劑在污水處理廠中的濃度做了研究。研究發現人工甜味劑廣泛存在于瑞士、美國、中國、加拿大、希臘、西班牙和德國污水處理廠的設施中。由于各國允許使用的人工甜味劑種類不同，檢出種類不同，其中在德國某處污水處理廠進水中，甜蜜素濃度高達190ng/mL。

除了污水處理設施，飲用水處理廠也是人們關注的重點。在瑞士、美國、德國和中國飲用水處理設施中均檢出不同種類的人工甜味劑，在飲用水中，安賽蜜和三氯蔗糖的檢出頻率最高，濃度高達2.6ng/mL，遠高于其他傳統污染物。

除了調查人工甜味劑在污水和自來水處理設施中的濃度外，許多研究關注了目標物在污水處理設施中的降解情況。其中，干志偉等研究了中國污水處理廠使用傳統活性污泥法對人工甜味劑的去除效果。研究發現，在污水處理廠進水中檢出了7種人工甜味劑，分別為安賽蜜、三氯蔗糖、糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜和新陳皮苷二氫查耳酮（NHDC），其濃度分別為12640、1247、9855、31671、45.0、17.2和6.4ng/L.沉淀作用對安賽蜜、三氯蔗糖、糖精、甜蜜素和NHDC幾乎沒有去除效果，這主要是由于人工甜味劑都具有較高的水溶性。但是他們發現阿斯巴甜和紐甜在初沉池中去除率達到85%和24%，他們認為，在污水廠水質偏堿性（pH=8.3）的條件下，這兩種結構類似水溶性高的化合物發生了堿催化水解，而紐甜之所以降解率較低是因為它比阿斯巴甜多了一個支鏈，使其穩定性提升。

在隨后的曝氣池中，他們發現隨著水力停留時間的延長，各人工甜味劑的去除率發生變化。在最初2h內，三氯蔗糖幾乎沒有降解，而安賽蜜在4h內也幾乎沒有被降解；而糖精和甜蜜素可以發生快速生物降解，在1h內能被降解50%以上，且甜蜜素的降解速率大于糖精。總體來說，安賽蜜和三氯蔗糖在曝氣池中的降解率低于20%，糖精和甜蜜素降解率超過95%，而阿斯巴甜、紐甜和NHDC幾乎被完全降解，同樣的結果在瑞士、德國和美國污水處理設施中被觀測到。瑞典科研人員認為，三氯蔗糖的穩定性來源于氯原子的取代導致其分子結構比蔗糖更穩定，原來蔗糖分子上容易斷裂的糖苷由于氯原子的影響變得穩定。綜上所述，由于現有污水處理技術對于三氯蔗糖、安賽蜜的去除效果較差，而對糖精和甜蜜素不能夠完全去除，因此這些污染物會隨著污水廠出水進入地表水環境，造成環境水體中人工甜味劑污染。

在地表水中的濃度及環境行為

人工甜味劑在地表水中的污染程度受到了人們的關注，因為安賽蜜和三氯蔗糖具有潛在的持久性，他們有可能在水環境中積累。歐洲對河流中三氯蔗糖的污染展開了大范圍的調查，研究發現在歐洲23個國家120條河流中，三氯蔗糖的濃度高達1ng/mL。除了三氯蔗糖，安賽蜜、糖精和甜蜜素在德國和瑞士地表水中均被檢出，濃度高達2ng/mL。

除了地表淡水外，少數研究針對海洋中甜味劑的污染進行了調查。研究發現，三氯蔗糖在美國佛羅里達州海岸的濃度達到0.39ng/mL。在中國香港海岸水中，安賽蜜、糖精、甜蜜素和三氯蔗糖均被檢出，平均濃度分別為0.34、0.25、0.23和0.2ng/mL，且安賽蜜和三氯蔗糖的濃度夏季略高，而糖精和甜蜜素冬季略高，研究人員認為當地季風導致的水體流動是造成這種季節變化的主要原因。Gan等對中國渤海天津沿岸甜味劑污染進行了調查，發現三氯蔗糖濃度與美國近海岸的濃度接近，比香港特別行政區海域的濃度稍高。而且他們發現高濃度甜味劑的采樣點均在河流入海口或市政污水排放口周圍，說明人類活動對近海岸有較大影響。

在土壤和地下水中的濃度及環境行為

Gan等對天津市土壤中的人工甜味劑季節變化做了研究，發現NHDC、紐甜和阿斯巴甜在所有土壤樣品中均未檢出。在夏季，土壤糖精、甜蜜素、安賽蜜和三氯蔗糖的濃度分別達到5.72、0.36、0.17和0.27ng/mL，在冬季濃度分別達到13.8、7.65、1.06和3.11ng/mL.顯然夏季土壤中人工甜味劑濃度低于冬季，可能是夏季高溫使土壤中微生物對污染物的降解加速。隨后他們對中國地區98份土壤樣品中人工甜味劑的污染進行了調查，發現糖精、甜蜜素和安賽蜜在所有土壤樣品中均被檢出，濃度分別高達34.7、1280和569ng/g.三氯蔗糖、阿斯巴甜、紐甜和NHDC在土壤中均未檢出。甜味劑濃度在中國南、北方的土壤樣品中的濃度無顯著差異，在城市和郊區間也無顯著差異。

Buerge等研究發現，由于污灌和使用豬糞、污泥等肥料，人工甜味劑在表層土壤中存在。他們通過室內實驗發現，甜蜜素、糖精、安賽蜜和三氯蔗糖在土壤中的半衰期分別為0.4~6d、3~12d、3~49d和8~124d.由于人工甜味劑的溶解度高，而且糖精、甜蜜素和安賽蜜都屬于磺胺鹽類人工甜味劑，他們在自然水體中通常以陰離子狀態存在，土壤對其吸附能力差，因此其可以通過滲濾作用從表層土到達地下水。另外，磺酰脲類除草劑可以在土壤中轉化為糖精，是土壤中糖精的潛在來源。該來源也可以通過滲濾作用到達地下水，成為地下水中人工甜味劑污染的重要來源。地下水作為重要的飲用水源而受到人們的重視，因此多個研究關注了地下水中人工甜味劑的污染情況。

在大氣和大氣干、濕沉降物中的濃度

根據人工甜味劑的蒸氣壓可以預測，三氯蔗糖、紐甜和阿斯巴甜將僅出現在大氣的顆粒物態中，而糖精、甜蜜素和安賽蜜會出現在大氣氣態和顆粒物態中。他們可通過干、濕沉降從大氣中去除。

Gan等通過大氣大流量顆粒物采樣器研究了天津市地區人工甜味劑在大氣氣態和顆粒物態中人工甜味劑的濃度及季節變化。研究發現，在夏季三氯蔗糖僅在2個顆粒物態樣品中檢出，NHDC僅在1個顆粒物態樣品中被檢出，紐甜僅在1個氣態樣品中檢出，而阿斯巴甜未檢出。冬季這4種人工甜味劑在顆粒物態中的檢出頻率和濃度都比夏季高。糖精、甜蜜素和安賽蜜是氣態和顆粒物中主要的甜味劑，并在冬夏兩季采集的大氣樣品中都被檢出。夏季目標物在氣態中的濃度為0.16~378pg/立方米，而冬季氣態中目標物濃度比夏季低，為0.02~33.6pg/m3.反之，冬季顆粒物態中這3種目標物的濃度比夏季高，他們在冬季顆粒物態中的平均濃度分別為137、140和6.03pg/m3。顆粒物態濃度/氣態濃度的值在冬季高于夏季，這可能是由于溫度引起相間平衡變化的結果。另外，夏季顆粒物中目標物濃度比冬季低的原因也可能是在顆粒物表面發生了催化光解。通過后向軌跡分析和監測結果，他們認為人工甜味劑生產廠和污水處理廠都能成為其進入大氣環境的污染源。

由于大氣顆粒物態中發現高濃度的人工甜味劑，Gan等分析了中國98份室外灰塵樣品中人工甜味劑的含量。研究發現，糖精、甜蜜素和安賽蜜在所有降塵樣品中均被檢出，其濃度在中國北方分別為2.89~1.860ng/g，在中國南方分別為1.03~338ng/g，降塵中甜味劑的濃度在中國南方和北方沒有顯著差異，且城市和郊區地區降塵中甜味劑的濃度也沒有顯著差異；而在配對土壤和降塵中人工甜味劑的濃度沒有相關性。這可能是由于人工甜味劑在土壤中能被降解或者極易隨水遷移到地下，導致他們之間的相關性較差。

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