Laspartame est un édulcorant artificiel découvert en 1965. C'est un dipeptide composé de deux acides aminés naturels, l'acide L-aspartique et la L-phénylalanine, ce dernier sous forme d'ester méthylique. Sa consommation est donc déconseillée chez les personnes atteintes de phénylcétonurie.
L'aspartame a un pouvoir sucrant environ supérieur à celui du saccharose et est utilisé pour édulcorer les boissons et aliments à faible apport calorique ainsi que les médicaments. Cet additif alimentaire est utilisé dans un grand nombre de produits et autorisé dans de nombreux pays, il est référencé dans l'Union européenne par le numéro E951.
Depuis sa première autorisation de mise sur le marché aux États-Unis par la Food and Drug Administration (FDA) en 1974, l'aspartame a fait l'objet de polémiques sur ses possibles effets nocifs sur la santé bien que des organismes de santé publique (notamment la FDA et l'Autorité européenne de sécurité des aliments ) aient affirmé son innocuité dans les doses d'utilisation autorisées chez l'humain. Depuis 2023, il est classé par le Centre international de recherche sur le cancer.
Des études sur le modèle animal remettraient en cause l'intérêt des édulcorants dans la lutte contre l'obésité et le diabète de . Chez les souris, la saccharine, le sucralose et dans une moindre mesure l'aspartame perturbent le métabolisme du sucre via une action encore mal décrite sur les bactéries intestinalesArtificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota, Nature, 9/10/2014, lire en ligne.. Comme les aliments riches en sucres, ces produits provoquent une rapide montée de la glycémie qui génère à son tour l'acquisition d'une résistance à l'insuline, symptôme clef du syndrome métabolique. Ce phénomène n'est toutefois pas observé chez l'humain si la consommation d'aspartame a lieu dans le cadre d'exercices physiques intenses ou chez des sujets non diabétiques/pré-diabétiques, qu'ils soient minces ou obèses..
Une méta-analyse de 2015 conclut que les édulcorants, bien que ne favorisant pas le diabète de , la surconsommation de sucre ou le cancer, ne semblent ni favoriser la perte de poids, ni faciliter la gestion de la glycémie chez les diabétiques et ni réduire le risque de diabète de ..
Histoire
La première apparition de l'aspartame date de la publication de sa synthèse en 1966.. Mais il aurait été découvert en 1965 par James Schlatter, chimiste de la société G. D. Searle & Company, lors de la synthèse d'un tétrapeptide devant être testé comme médicament anti-ulcères. JM Schlatter (Searle) Brevet ZA 67 02190, 1968...
Découvert par sérendipité L'aspartame était alors un intermédiaire de synthèse et Schlatter a goûté le produit par accident en humectant son doigt pour attraper une feuille de papier. Mazur, R.H. (1984), Discovery of aspartame, dans Aspartame: Physiology and Biochemistry (L. D. Stegink et L. J. Filer , Éds.), Marcel Dekker, New York, 3–9.. Le goût sucré fut une découverte inattendue, l'acide aspartique et la phénylalanine n'étant pas sucrés. Le dipeptide non méthylé se révéla avoir une saveur amère. Schlatter synthétisa des composés de structure voisine, mais le produit original fut conservé et commercialisé sous le nom d'aspartame.
Exploitation Une première autorisation de mise sur le marché limitée aux aliments solides The History of Aspartame, LEDA at Harvard Law School. est accordée à l'aspartame aux États-Unis par la Food and Drug Administration (FDA) en History of aspartame, sur wnho.net.. À la suite de l'enquête menée par la FDA et de doutes sur le sérieux des études présentées par le laboratoire Searle (notamment les tests sur les animaux), l'autorisation est suspendue par la FDA en .
Son usage sera rétabli aux États-Unis dans les aliments solides en puis dans les liquides en 1983.
Toujours en 1981, l'aspartame est autorisé par un comité commun d'experts de l'OMS et de l'Organisation pour l'agriculture et la nourriture.. La même année, le comité scientifique pour les aliments humains (CSAH / SCF en anglais) de la Commission européenne approuve l'aspartame.
L'aspartame est autorisé en France en 1988 et porte le numéro E951 dans la classification européenne des additifs alimentaires..
Le brevet de l'aspartame est tombé dans le domaine public en 1992.
En 1994, son emploi en tant qu'édulcorant est harmonisé par l'Union européenne (directive 94/35/CE.). L'aspartame est alors approuvé dans plus de .
En 1995, l'Union européenne établit les critères de pureté pour l'aspartame (directive 95/31/CE.).
En 2002, le comité scientifique de la Commission européenne confirme son avis sur l'innocuité de l'aspartame. La même année, l'Agence française de sécurité sanitaire (AFSSA) conclut dans un rapport : .
En 2003, la directive 2003/115/CE autorise un nouvel édulcorant intense dérivé de l'aspartame : le sel d'aspartame-acésulfame dont l'innocuité a été établie par le comité scientifique de l'alimentation humaine dès . et les critères de pureté définis en 2001.
Synthèse Il existe trois synthèses permettant d’obtenir l’aspartame.
La plus ancienne est la synthèse chimique. Elle utilise comme réactifs de départ l’acide aspartique et la phénylalanine. Cette voie de synthèse offre un rendement faible, de l’ordre de 50 %, et est à l’origine d’un isomère au goût amer (qui doit par la suite être extrait). C’est pourquoi elle fut vite remplacée par la synthèse enzymatique. Cette dernière met en jeu comme catalyseur une enzyme, la thermolysine, dans des conditions expérimentales précises à une température de et un pH de 7,5, et offre un rendement de 95 %. Ce rendement est bien meilleur, mais toujours pas suffisant pour les industriels. Une autre voie de synthèse a alors été mise en place : la synthèse biotechnologique. C’est celle qui est utilisée aujourd’hui, elle offre un rendement supérieur à 99,99 %. Elle utilise toujours la thermolysine comme enzyme, mais réutilise un des produits..
Structure et propriétés Structure
L'aspartame est un dipeptide, dérivant de deux acides aminés, l'acide L-aspartique et l'ester méthylique de la L-phénylalanine. Son nom chimique est donc * L-Aspartyl-L-phénylalanate de méthyle.
Propriétés chimiques
L'aspartame possède une base aminée et un groupe acide lui conférant deux constantes d'acidité : 3,1 et 7,9 à .
Hydrolyse Après ingestion, l'aspartame s'hydrolyse en acide aspartique, phénylalanine et méthanol. Une dégradation plus poussée produit du formaldéhyde, de l'acide formique et une dioxopipérazine.
Il peut également se décomposer pendant son stockage. À température ambiante, il est le plus stable à pH 4,3, avec une demi-vie de . On constate une décomposition plus rapide aux pH s'éloignant de 4,3. À pH 7, par exemple, sa demi-vie n'est que de quelques jours.
L'instabilité de l'aspartame augmente avec la température : en phase solide, la recombinaison en dicétopipérazine peut avoir lieu à partir de . C'est la raison pour laquelle il est déconseillé de cuire l'aspartame.
Par hydrolyse de l'ester, l'aspartame produit du méthanol (10 % en masse) et de l'aspartyl-phénylalanine. Ce dernier peut se recombiner en dicétopipérazine (acide 2-(5-benzyl-3,6-dioxopipérazin-2-yl)acétique) (à partir de ) ou bien s'hydrolyser en ces deux acides aminés de base: l'acide aspartique (40 % en masse) et la phénylalanine (50 % en masse).
Réaction de Maillard
La fonction amine de l'aspartame peut participer aux réactions de Maillard avec les groupes aldéhyde.
Propriétés physiques
L'aspartame est un solide cristallin blanc, inodore et légèrement hygroscopique. Il est faiblement soluble dans l'eau ( à ) et l'éthanol. Il se dissout plus dans les solutions acides.
Biochimie
L'aspartame, contrairement au sucre, ne peut servir à la formation de graisses dans les tissus adipeux ni aux autres rôles métaboliques utiles de ce dernier..
Propriétés sucrantes
L'aspartame a un pouvoir sucrant environ 200 fois supérieur à celui du saccharose à masse égale..
À la différence de la saccharine et de l'acésulfame-K, l'aspartame n'a pas de composante ou d'arrière-goût amer.
L'aspartame est souvent utilisé en mélange avec d'autres édulcorants intenses (acésulfame-K) pour pallier la diminution de la saveur sucrée. La diminution est due à sa décomposition en milieu aqueux ou à sa disparition lors des réactions de Maillard entre celui-ci et les arômes possédant une fonction aldéhyde.
Un dérivé de l'aspartame, le superaspartame, a un pouvoir sucrant de à . fois supérieur à celui du saccharose.
Utilisation L'aspartame est l'édulcorant intense le plus fréquemment employé au monde, il est utilisé dans près de (chewing-gum sans sucre, boissons ou gâteaux allégés) et de plus de pharmaceutiques, dont plus de vendues en Europe. Sa consommation est surtout motivée par le fait qu'il n'apporte que très peu d'énergie. L'aspartame a l'avantage, en plus d'être bon marché, de ne pas avoir de pouvoir cariogène.
L'aspartame est utilisé sous forme de sucrettes ou de poudre blanche (en sachet ou boîte) pouvant se substituer au sucre, dans le café ou le thé, les pâtisseries ou autres. Ces produits contiennent, en moyenne 3 % d’aspartame, les autres ingrédients étant de la maltodextrine et de l'acésulfame K.
Réglementation Le codex Alimentarius reconnaît l'utilisation de l'aspartame comme édulcorant et exhausteur de goût dans une large gamme de produits alimentaires, à des concentrations maximales variant de suivant l'application..
En Europe, l'aspartame est autorisé dans : les boissons non alcoolisées () ; les desserts et produits similaires (0,6 à ) ; les confiseries (0,5 à ) ; les boissons alcoolisées (bières) () ; les compléments alimentaires et autres.
La DJA est de de masse corporelle par jour. Pour atteindre cette DJA, une personne de devrait consommer ou vingt canettes de boissons « light » par jour, 13.. La quantité réelle d'aspartame n'est pas toujours précisée sur les produits.
Santé L'aspartame fait partie des additifs alimentaires les plus étudiés, Food Standards Australia New ZealandFalsifications and Facts about Aspartame, Food Safety and Technology, il est considéré comme sûr pour la consommation humaine dans plus de 90 paysAspartame, ministère de la Santé du Canada., notamment par les agences de sécurité sanitaire comme l'Autorité européenne de sécurité des aliments., le JECFA de l'OMS/FAO et la Food and Drug Administration.
L'aspartame n'est pas autorisé dans les produits transformés bio..
Le , l'aspartame est classé « cancérogène possible » par le Centre international de recherche sur le cancer, qui dépend de l'Organisation mondiale de la Santé..
Obésité Alors que certaines études suggèrent que la prise d'aliments contenant de l'aspartame a un effet orexigène et favorise l'obésité, d'autres suggèrent qu'il n'y a aucune preuve épidémiologique de ces effets., et des revues de la littérature suggèrent que l'aspartame a un effet bénéfique.
Une étude sur les souris a montré qu'une alimentation riche en aspartame, combinée avec une nourriture riche en graisses, conduisait à une prise de masse importante par rapport aux souris n'ayant pas d'apports en aspartame dans leur nourriture. Il a été montré aussi que la concentration sanguine de glucose entre les repas chez les souris prenant de l'aspartame était plus important. La prise d'aspartame favoriserait par conséquent le diabète. Des études sur l'humain sont toutefois nécessaires..
Effets On a formulé l'hypothèse que la saveur sucrée puisse provoquer une sécrétion d'insuline commandée par le cerveau (cephalic-phase insulin release, ou CPIR). Selon cette hypothèse, cette sécrétion d'insuline sans apport de glucose pourrait provoquer une chute de la glycémie ce qui provoquerait une sensation de faim. Les édulcorants utilisés par les personnes obèses pour perdre du poids auraient alors un effet inverse à celui recherché. Néanmoins, aucune étude n'a mis en évidence ce phénomèneAm. J. Clin. Nutr., mars 1997, 6 (3): 737-43...