人工甘味料アスパルテームはどこが危険なのか、問題は発がん性ではない

ダイエット飲料などに使われている甘味料アスパルテームについて、ネット上にさまざまな情報がのっています。中でもその危険性を指摘するものは多く、脳腫瘍、白血病、知能低下、糖尿病、心疾患、アトピーなど、衝撃的な文字が並んでいます。しかし残念ながら、その大半には科学的根拠が示されていません。薬剤師が海外の医学論文に基づいて、アスパルテームのどこがどう危険なのか、解説します。

アスパルテームは摂るメリットがない

先に結論を言います。アスパルテームについて、国は安全だと言っていますが、摂らないことを強くお勧めします。理由はいろいろありますが、一番の理由は、体重を減らすどころか、増やす可能性があるからです。これは、危険/安全以前に、摂るメリットがないということです。

アスパルテームが入っている飲み物や食べ物を選ぶ人は、カロリーを減らす目的で使っています。ところが、アスパルテームを摂ることで、体重を減らさないだけでなく、逆に肥満になる場合もあるという研究結果が多数報告されています1-9)

もともとアスパルテームがダイエット甘味料として使われるようになったのは、砂糖の200倍の甘みがあるためです。アスパルテーム自体は、ゼロカロリーではなく、1gあたりのカロリーは、砂糖と同じ 4 kcal ですが、砂糖の200倍の甘さがあるため、砂糖を置き換えることで、摂取するカロリーを1/200に減らすことができます。

ところが肥満度を表すBMIを調べたところ、アスパルテームを摂っている人のBMIは下がっていないだけでなく、多くの場合上昇していることが分かったのです。実はこれはアスパルテームだけで起きていることではなく、スクラロースやアセスルファムKといった、他の非栄養性甘味料についても報告されています。その理由は腸内細菌のバランスを乱すこと、血糖値をコントロールするしくみが乱されることが関係していると言われています。後ほど詳しく解説します。

ダイエット効果がないというだけで、アスパルテームを摂らない理由としては十分かもしれませんが、これらの研究結果を無視する形で、アスパルテームやそれを使った食品は販売が続けられています。

一方、ネット上にはアスパルテームの有害危険性に関する情報がいろいろ載っていますが、残念ながら半分は間違っています。これらについても触れながら、アスパルテームのどこがどう危険なのか、説明していきましょう。

アスパルテームとはどんなものなのか

アスパルテームはもともと自然界に存在していない物質で、1965年に薬の研究をしているときに化学合成されたものが偶然発見され10)日本では1983年から食品添加物として使われるようになりました。

アスパルテームは砂糖の200倍の甘味がある人工甘味料です。アミノ酸のL-フェニルアラニンL-アスパラギン酸と、アルコールの一種であるメタノールが結びついた、単純な構造をしています。消化管内でこの3つの成分に分解され、L-フェニルアラニンとL-アスパラギン酸は、たんぱく質由来のアミノ酸と同様に小腸で吸収されて、栄養になります。そのため、アスパルテームのカロリーはゼロではなく、砂糖と同じ、1gあたり4 kcalです。

メタノールも小腸で吸収され、ホルムアルデヒドを経てギ酸になりますが、ギ酸には強い毒性があり、血液が酸性になることで吐き気が起きたり、神経細胞を破壊します。ただ、アスパルテームの摂取によって体内に入るメタノールの量はわずかで、通常の食品から摂る量を下回るので、問題ないとされています。ちなみに、摂取したアスパルテームの10%が、メタノールになります。

アスパルテームはその有用性と安全性が認められ、世界120か国以上で使われています。国によっては一日許容摂取量(ADI)を定めている場合があり、日本では体重1kgあたり40mgです11)。つまり体重50kgの人は1日2gまでにしてくださいということです。ちなみにアメリカでは50mg/kg -体重、EUでは日本と同じ40mg/kg-体重となっています。

一部のがんに対する発がん性が指摘されている

アスパルテームはアメリカでは1981年から、日本では1983年から食品添加物として使われていますが、使われる前から、発がん性に関する研究が行われてきました。もちろん、認可された時点では、ふつうに使用する分には安全だという判断でしたが、使用開始から40年経った今でも、その発がん性について、議論が続いています

ネット上にはアスパルテームを摂取すると脳腫瘍になるとの情報がありますが、これについては明確に否定されています。脳腫瘍は頭蓋骨の内部にできるがんです。アスパルテームを投与されたラットで、脳腫瘍の発生率が高くなるという研究結果が、アスパルテームに関する研究が始まった初期にありました12)
この懸念に対して、その後、多くの研究が行われましたが、すべてアスパルテームの摂取と脳腫瘍の発生の間には関連性ないという結果が出ていることから13-18) 脳腫瘍を引き起こす可能性はなさそうです。

一方で、スパルテームの摂取によって、ラットに白血病を引き起こす可能性があるとする論文が複数出ており19-24)、最新のものは2020年です。白血病は血液のがんです。血液には赤血球、白血球、血小板という3つの血球がありますが、白血球の元になる細胞が遺伝子変異を起こして、無秩序にがん細胞が作られることで起きます。遺伝子変異が起きる理由はわかっていません。これを否定する論文もでていますが16, 25)白血病やリンパ腫といった造血組織でできるがんについては、現在も結論が出ていません

アスパルテームは安全だと主張している人たちは、アメリカ、カナダ、EUなどの保健当局が大規模な調査を行った結果、発がん性は認められないという見解であることを根拠にしていますが、白血病やリンパ腫を起こす可能性については、その調査の後で出てきた話です。アスパルテームについての最新情報をまとめた2021年の医学論文では、アスパルテームには発がん性があるかもしれないので、さらなる研究が必要と結論付けています10)

糖尿病や心疾患のリスクが高くなる

アスパルテームを摂ることで糖尿病や心疾患になる可能性があるというのは、砂糖をアスパルテームで置き換えても、肥満度を表すBMIが下がらず、むしろ上がることがあったというのと同じメカニズムです。

でんぷんや糖類が小腸から吸収されると、血液中のグルコース濃度(=血糖値)が高くなりますが、からだがこの変化をキャッチしてインスリンというホルモンを分泌し、血液中のグルコースを細胞の中に貯蔵することで、血糖値を下げます。ところがアスパルテーム、スクラロース、アセスルファムKといった非栄養性甘味料を摂ると血糖値が下がらず、空腹時の血糖値が正常値と異常値(糖尿病と判断される値)の間にある状態になります。これを耐糖能異常といいますが、非栄養性甘味料の摂取によって起こることがわかっています26, 27)

非栄養性甘味料を摂ると腸内細菌叢のバランスと多様性が破壊されますが、その結果、肥満になるとともに、インスリンの分泌がうまくいかず、耐糖能異常になると考えられています。耐糖能異常は糖尿病予備軍、あるいは境界型糖尿病と呼ばれる状態で、そのまま放置するとⅡ型糖尿病になります。またⅡ型糖尿病になると、冠動脈の動脈硬化が進むため、狭心症や心筋梗塞などの心疾患が起きやすくなります。

胎児に影響する可能性がある

妊娠中は食欲が増したり、甘いものが食べたくなることが多いです。ただ食べ過ぎるとよくないので、アスパルテームなどの人工甘味料が入ったものを意識的に選ぶことも多いのではないでしょうか。

ところで、出生前の期間にアスパルテームに曝露された動物は、成人期に甘い食べ物の消費量が多く、その傾向はオスで起こりやすいという研究結果があります27)。さらにマウスを使った実験で、母親にアスパルテームが入った高脂肪の餌を与えると、生まれてきたこどもの腸内細菌叢が変化し、肥満になり、耐糖能異常になるとの結果が2020年に発表されています28)。この問題については比較的最近の研究成果なので、この説を否定する論文は出ていません。可能性として考えておくべきです。

このほかにも、妊娠中のアスパルテームの摂取が自閉スペクトラム症(ASD)の発症に関係しているのではないかとする指摘もあります。ASDは対人関係が苦手で、強いこだわりを持つといった特徴がある発達障害のひとつで、アメリカの8歳児では59人に1人がASDと報告されており、近年増加傾向にあります。ASDの患者が増加した時期と、アスパルテームの消費が増えた時期が一致していたこと、アスパルテームの分解物のメタノールが胎児のASDの発症に関係するのではないかと考えられていたことからこのような指摘がありましたが、現時点ではアスパルテームの摂取がASDの直接の原因ではないといわれています10)
さらに、妊娠中に人工甘味料と砂糖甘味料を含んだ飲料を大量にを摂取すると、早産になるリスクがあるとの研究がありますが29)、これについては否定する論文も出ています16)

なお、胎児がフェニルケトン尿症だと困るので、妊娠中にアスパルテームを摂らないように書いているサイトがありますが、これは全くのデタラメ情報です。フェニルケトン尿症は遺伝性の病気なので、ご両親ともがフェニルケトン尿症の遺伝子を持つ場合に、25%の確率でフェニルケトン尿症のお子さんが生まれます。お母さんご自身がフェニルケトン尿症でない限り、何の心配もありません。それにお母さんがフェニルケトン尿症なら、そもそもアスパルテームを摂取しているはずがありません。

アトピー性皮膚炎を引き起こすことはない

アスパルテームを摂るとアトピーになるというネット情報がありますが、これは明らかなウソです。こどもから30歳代の幅広い年代で10人に1人がアトピー性皮膚炎という現実の中で、親御さんやご自身は、何とかして症状を軽くしたいと思っておられるでしょう。そこへ、このような何の根拠もない情報をのせるというのは、どういうことなんでしようか。

アスパルテームとアトピー性皮膚炎の関係について、興味深い論文があります30)。アスパルテームには、非ステロイド性抗炎症薬と鎮痛・抗炎症機能があるため、アトピー性皮膚炎による炎症を抑えることができたというものです。アトピー性皮膚炎の治療のためにアスパルテームを摂ることは全く勧められませんが、アスパルテームがアトピー性皮膚炎の症状を緩和したという結果があることもお知らせしておきます。

一方で、アスパルテームが皮膚に何も影響も及ぼさないかというと、そうではありません。アスパルテームがアトピー性皮膚炎とは別の、全身性接触皮膚炎を誘発する可能性があるという研究結果があります31, 32)。これはアスパルテームが分解されてできたメタノールが体内で変化したホルムアルデヒドが関わっているのではないかといわれています。

その他にもこんな症状が出る可能性が

アスパルテームが関係している可能性がある症状として、2021年の研究論文では、これまで紹介したもの以外に、つぎのようなものが挙げられています10)

  • 気分障害
  • 精神的ストレス
  • うつ病
  • 恒常性、学習、記憶を妨げる

これらはあくまで可能性であり、結論が出ているわけではありません。またこれらの症状は、さまざまな要因が複雑に絡み合って起きるものです。アスパルテームを摂るのをやめたから、防ぐことができるものではありません。

まとめ

  • アスパルテームは砂糖の200倍の甘みがある人工甘味料。ゼロカロリーではなく、砂糖と同じ1g あたり 4kcal。砂糖の代わりに使うとカロリーが1/200になるため、ダイエット甘味料になる。
  • 日本では1983年から食品添加物として使用が認められており、一日摂取許容量は体重1kgあたり40mgと定められている。例えば体重50kgの人は1日2gまで。
  • アスパルテームはダイエット甘味料だが、体重を減らさないだけでなく、逆に肥満になる場合もある。これは危険/安全以前に、摂るメリットがないということ。
  • 各国の保健当局はアスパルテームには発がん性がないと主張しているが、白血病やリンパ腫といった造血組織でできるがんについては、現在も関係性が疑われている。一方で脳腫瘍を起こす可能性は低い。
  • アスパルテームを摂ると腸内細菌叢のバランスと多様性が破壊されて肥満になり、またインスリンの分泌がうまくいかず、耐糖能異常になると考えられている。耐糖能異常はそのまま放置するとⅡ型糖尿病になり、心疾患のリスクが高くなる。
  • 妊娠中にアスパルテームを摂ると、こどもの腸内細菌叢が変化し、肥満や耐糖能異常になる可能性がある。またこどもの自閉スペクトラム症の発症や早産のリスクについても報告があるが、確証はない。
  • アスパルテームの摂取がアトピー性皮膚炎の発症・悪化に関係しているという証拠はない。

参考文献

1) Yang Q. Gain weight by “going diet?” Artificial sweeteners and the neurobiology of sugar cravings: Neuroscience 2010. Yale J Biol Med. 2010;83(2):101-108.
2) Swithers SE. Artificial sweeteners produce the counterintuitive effect of inducing metabolic derangements. Trends Endocrinol Metab. 2013;24(9):431-441. doi:10.1016/j.tem.2013.05.005
3) Palmnäs MS, Cowan TE, Bomhof MR, et al. Low-dose aspartame consumption differentially affects gut microbiota-host metabolic interactions in the diet-induced obese rat. PLoS One. 2014;9(10):e109841. Published 2014 Oct 14. doi:10.1371/journal.pone.0109841
4) Kuk JL, Brown RE. Aspartame intake is associated with greater glucose intolerance in individuals with obesity. Appl Physiol Nutr Metab. 2016;41(7):795-798. doi:10.1139/apnm-2015-0675
5) Azad MB, Abou-Setta AM, Chauhan BF, et al. Nonnutritive sweeteners and cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials and prospective cohort studies. CMAJ. 2017;189(28):E929-E939. doi:10.1503/cmaj.161390
6) Lohner S, Toews I, Meerpohl JJ. Health outcomes of non-nutritive sweeteners: analysis of the research landscape. Nutr J. 2017;16(1):55. Published 2017 Sep 8. doi:10.1186/s12937-017-0278-x
7) Mooradian AD, Smith M, Tokuda M. The role of artificial and natural sweeteners in reducing the consumption of table sugar: A narrative review. Clin Nutr ESPEN. 2017;18:1-8. doi:10.1016/j.clnesp.2017.01.004
8)Ardalan MR, Tabibi H, Ebrahimzadeh Attari V, Malek Mahdavi A. Nephrotoxic Effect of Aspartame as an Artificial Sweetener: a Brief Review. Iran J Kidney Dis. 2017;11(5):339-343.
9)Walbolt J, Koh Y. Non-nutritive Sweeteners and Their Associations with Obesity and Type 2 Diabetes. J Obes Metab Syndr. 2020;29(2):114-123. doi:10.7570/jomes19079
10) Czarnecka K, Pilarz A, Rogut A, et al. Aspartame-True or False? Narrative Review of Safety Analysis of General Use in Products. Nutrients. 2021;13(6):1957. Published 2021 Jun 7. doi:10.3390/nu13061957
11) 日本食品化学研究振興財団、平成 14 年度マーケットバスケット方式による食品添加物一日摂取量調査
https://www.ffcr.or.jp/upload/tenka/DI-studyH14.pdf
12) Olney JW, Farber NB, Spitznagel E, Robins LN. Increasing brain tumor rates: is there a link to aspartame?. J Neuropathol Exp Neurol. 1996;55(11):1115-1123. doi:10.1097/00005072-199611000-00002
13) Lim U, Subar AF, Mouw T, et al. Consumption of aspartame-containing beverages and incidence of hematopoietic and brain malignancies. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2006;15(9):1654-1659. doi:10.1158/1055-9965.EPI-06-0203
14) Magnuson BA, Burdock GA, Doull J, et al. Aspartame: a safety evaluation based on current use levels, regulations, and toxicological and epidemiological studies. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727. doi:10.1080/10408440701516184
15) Cabaniols C, Giorgi R, Chinot O, et al. Links between private habits, psychological stress and brain cancer: a case-control pilot study in France. J Neurooncol. 2011;103(2):307-316. doi:10.1007/s11060-010-0388-1
16) Marinovich M, Galli CL, Bosetti C, Gallus S, La Vecchia C. Aspartame, low-calorie sweeteners and disease: regulatory safety and epidemiological issues. Food Chem Toxicol. 2013;60:109-115. doi:10.1016/j.fct.2013.07.040
17) Shibui Y, Fujitani S, Iwata H, Lynch B, Roberts A. Histological analyses of the Ishii (1981) rat carcinogenicity study of aspartame and comparison with the Ramazzini Institute studies. Regul Toxicol Pharmacol. 2019;102:23-29. doi:10.1016/j.yrtph.2018.12.010
18) Haighton L, Roberts A, Walters B, Lynch B. Systematic review and evaluation of aspartame carcinogenicity bioassays using quality criteria. Regul Toxicol Pharmacol. 2019;103:332-344. doi:10.1016/j.yrtph.2018.01.009
19) Soffritti M, Belpoggi F, Degli Esposti D, Lambertini L, Tibaldi E, Rigano A. First experimental demonstration of the multipotential carcinogenic effects of aspartame administered in the feed to Sprague-Dawley rats. Environ Health Perspect. 2006;114(3):379-385. doi:10.1289/ehp.8711
20) 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 N Y Acad Sci. 2006;1076:559-577. doi:10.1196/annals.1371.080
21) Soffritti M, Belpoggi F, Tibaldi E, Esposti DD, Lauriola M. Life-span exposure to low doses of aspartame beginning during prenatal life increases cancer effects in rats. Environ Health Perspect. 2007;115(9):1293-1297. doi:10.1289/ehp.10271
22) Caldwell JC, Jinot J, DeVoney D, Gift JS. Evaluation of evidence for infection as a mode of action for induction of rat lymphoma. Environ Mol Mutagen. 2008;49(2):155-164. doi:10.1002/em.20356
23) Schernhammer ES, Bertrand KA, Birmann BM, Sampson L, Willett WC, Feskanich D. Consumption of artificial sweetener- and sugar-containing soda and risk of lymphoma and leukemia in men and women [published correction appears in Am J Clin Nutr. 2013 Aug;98(2):512]. Am J Clin Nutr. 2012;96(6):1419-1428. doi:10.3945/ajcn.111.030833
24) Tibaldi E, Gnudi F, Panzacchi S, et al. Identification of aspartame-induced haematopoietic and lymphoid tumours in rats after lifetime treatment. Acta Histochem. 2020;122(5):151548. doi:10.1016/j.acthis.2020.151548
25) Magnuson BA, Burdock GA, Doull J, et al. Aspartame: a safety evaluation based on current use levels, regulations, and toxicological and epidemiological studies. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727. doi:10.1080/10408440701516184
26) Nettleton JE, Reimer RA, Shearer J. Reshaping the gut microbiota: Impact of low calorie sweeteners and the link to insulin resistance?. Physiol Behav. 2016;164(Pt B):488-493. doi:10.1016/j.physbeh.2016.04.029
27) Ruiz-Ojeda FJ, Plaza-Díaz J, Sáez-Lara MJ, Gil A. Effects of Sweeteners on the Gut Microbiota: A Review of Experimental Studies and Clinical Trials [published correction appears in Adv Nutr. 2020 Mar 1;11(2):468]. Adv Nutr. 2019;10(suppl_1):S31-S48. doi:10.1093/advances/nmy037
27) Nettleton JE, Cho NA, Klancic T, et al. Maternal low-dose aspartame and stevia consumption with an obesogenic diet alters metabolism, gut microbiota and mesolimbic reward system in rat dams and their offspring. Gut. 2020;69(10):1807-1817. doi:10.1136/gutjnl-2018-317505
28) von Poser Toigo E, Huffell AP, Mota CS, Bertolini D, Pettenuzzo LF, Dalmaz C. Metabolic and feeding behavior alterations provoked by prenatal exposure to aspartame. Appetite. 2015;87:168-174. doi:10.1016/j.appet.2014.12.213
29) Englund-Ögge L, Brantsæter AL, Haugen M, et al. Association between intake of artificially sweetened and sugar-sweetened beverages and preterm delivery: a large prospective cohort study. Am J Clin Nutr. 2012;96(3):552-559. doi:10.3945/ajcn.111.031567
30) Kim GD, Park YS, Ahn HJ, Cho JJ, Park CS. Aspartame Attenuates 2, 4-Dinitrofluorobenzene-Induced Atopic Dermatitis-Like Clinical Symptoms in NC/Nga Mice. J Invest Dermatol. 2015;135(11):2705-2713. doi:10.1038/jid.2015.234
31) Hill AM, Belsito DV. Systemic contact dermatitis of the eyelids caused by formaldehyde derived from aspartame?. Contact Dermatitis. 2003;49(5):258-259. doi:10.1111/j.0105-1873.2003.0225a.x
32) Aquino M, Rosner G. Systemic Contact Dermatitis. Clin Rev Allergy Immunol. 2019;56(1):9-18. doi:10.1007/s12016-018-8686-z