아스파탐

1. 개요

아스파탐은 아스파르트산과 페닐알라닌의 디펩타이드 메틸 에스터로, 설탕의 약 200배의 단맛을 내는 인공 감미료이다. 고온이나 고pH에서 불안정하며, 페닐케톤뇨증 환자에게는 섭취가 제한된다. 1965년 발견되어 1981년 미국 FDA 승인을 받았으며, 현재 다이어트 음료, 껌 등 다양한 식품에 사용된다. 2023년 세계보건기구는 아스파탐을 발암 가능성이 있는 물질(2B군)로 분류했지만, 섭취 허용량 내에서는 안전하다는 것이 일반적인 평가이다.

2. 성질

아스파탐은 설탕보다 약 180~200배 더 단맛이 나는 흰색 결정성 분말이다. 아스파르트산과 페닐알라닌이 결합하여 생성되며, 강한 단맛을 가진다.

1g당 4kcal의 에너지를 생성하지만, 설탕과 같은 단맛을 내는 데 필요한 양이 매우 적어 칼로리 기여도는 무시할 만하다. 단맛은 설탕보다 오래 지속되어 아세설팜 칼륨 등 다른 인공 감미료와 혼합하여 사용하기도 한다.

다른 펩타이드처럼 고온이나 높은 pH 조건에서 아미노산으로 가수 분해될 수 있어 베이킹에는 부적합하며, 긴 유통 기한이 필요한 제품에서는 분해되기 쉽다. 지방이나 말토덱스트린으로 감싸면 가열 안정성이 개선되며, 물에 용해 시 안정성은 pH에 따라 달라진다. 실온에서 pH 4.3일 때 가장 안정하며(반감기 약 300일), pH 7에서는 반감기가 며칠에 불과하다. 청량 음료는 pH가 3~5 사이로 비교적 안정적이며, 유통 기한이 긴 분수 음료용 시럽은 사카린과 혼합하기도 한다.

아스파탐 함유 용액은 단맛, 쓴맛, 이상한 맛을 나타내며, TAS1R2, TAS1R3 단백질로 형성된 G 단백질 결합 수용체 이량체에 결합하여 단맛을 낸다. 설치류는 미각 수용체 차이로 단맛을 느끼지 못한다.

2.1. 화학적 성질

아스파탐은 설탕보다 약 180~200배 더 강한 단맛을 가지고 있다. 1g당 4kcal의 에너지를 내지만, 설탕과 같은 단맛을 내는 데 필요한 양이 매우 적어 칼로리 섭취는 무시할 만하다. 아스파탐의 단맛은 설탕보다 오래 지속되기 때문에, 아세설팜 칼륨과 같은 다른 인공 감미료와 혼합하여 설탕과 비슷한 맛을 내기도 한다.

아스파탐은 다른 펩타이드처럼 고온이나 높은 pH 조건에서 구성 아미노산으로 가수 분해될 수 있다. 이 때문에 베이킹에는 적합하지 않으며, 높은 pH에서는 쉽게 분해된다. 아스파탐의 안정성은 지방이나 말토덱스트린으로 감싸면 어느 정도 개선할 수 있다. 물에 녹았을 때의 안정성은 pH에 따라 크게 달라지는데, 실온에서 pH 4.3일 때 가장 안정하며, 이때 반감기는 약 300일이다. pH 7에서는 반감기가 며칠에 불과하다. 대부분의 청량 음료는 pH가 3~5 사이여서 아스파탐이 비교적 안정적이다. 분수 음료용 시럽처럼 유통 기한이 더 길어야 하는 제품의 경우, 사카린과 같이 더 안정적인 감미료와 혼합하기도 한다.

아스파탐은 천연 아미노산인 L-아스파르트산과 L-페닐알라닌의 디펩타이드의 메틸 에스터이다. 강한 산성 또는 알칼리 조건에서 아스파탐은 가수분해를 통해 메탄올을 생성할 수 있다. 더 심한 조건에서는 펩타이드 결합도 가수분해되어 유리 아미노산이 생성된다.

2.2. 물리적 성질

아스파탐은 수크로스(설탕)보다 약 180~200배 더 달다. 1g당 4kcal의 에너지를 생성하여 수크로스와 거의 같지만, 동일한 단맛을 내는 데 필요한 양이 매우 적어 칼로리 기여도가 무시할 만하다. 아스파탐의 단맛은 수크로스보다 오래 지속되어 아세설팜 칼륨과 같은 다른 인공 감미료와 혼합하여 설탕과 비슷한 맛을 내기도 한다.

다른 펩타이드와 마찬가지로, 고온 또는 높은 pH 조건에서 구성 아미노산으로 가수 분해(분해)될 수 있다. 따라서 베이킹 감미료로는 부적합하며, 긴 유통 기한이 필요한 제품처럼 높은 pH를 가진 제품에서 분해되기 쉽다. 지방이나 말토덱스트린으로 감싸면 가열 시 안정성을 어느 정도 개선할 수 있다. 물에 용해되었을 때의 안정성은 pH에 따라 크게 달라지는데, 실온에서는 pH 4.3에서 가장 안정하며, 이때 반감기는 거의 300일이다. 그러나 pH 7에서는 반감기가 며칠에 불과하다. 대부분의 청량 음료는 pH가 3~5 사이여서 아스파탐이 비교적 안정적이다. 분수 음료용 시럽과 같이 유통 기한이 더 긴 제품의 경우, 사카린과 같은 더 안정적인 감미료와 혼합되기도 한다.

아스파탐을 함유한 용액에 대한 기술 통계는 단맛, 쓴맛 및 이상한 맛을 보고한다. 아스파탐은 아스파르트산과 페닐알라닌이라는 두 가지 아미노산을 결합한 다이펩타이드이다. 이 두 아미노산이 특정 방식으로 결합하면 강한 단맛을 가진 물질이 생성된다.

2.3. 광학 이성질체

아스파탐은 페닐알라닌을 성분으로 포함하고 있어 페닐케톤뇨증 환자에게는 유해할 수 있다. 아스파탐의 광학이성질체는 쓴맛을 낸다.

2.4. 맛

아스파탐은 수크로스(설탕)보다 약 180~200배 더 단맛이 강하다. 1g당 4kcal의 에너지를 생성하여 설탕과 같지만, 같은 단맛을 내는 데 필요한 양이 1/200으로 매우 적어 칼로리는 극히 적다. 한국에서는 식품 100g 또는 음료 100ml당 5kcal 미만이면 "무칼로리"로 표기할 수 있으므로, 무칼로리가 아닌 경우도 있지만, 영양학적으로 무시할 수 있는 양이다.

아스파탐의 단맛은 수크로스보다 오래 지속되어, 설탕과 비슷한 전체적인 맛을 내기 위해 아세설팜 칼륨과 같은 다른 인공 감미료와 혼합되기도 한다. 아스파탐과 아세설팜 칼륨을 1:1로 병용하면 단맛이 40% 증강되고, 단맛의 질도 설탕에 가까워진다.

아스파탐은 아스파르트산과 페닐알라닌이라는 두 가지 아미노산을 결합한 다이펩타이드이다. 아스파르트산과 페닐알라닌이 특정 방식으로 결합하여 아스파탐을 형성하면 강한 단맛을 가진 물질이 생성된다. 탄수화물이 아니므로 혈당을 올리지 않으며, 혈당 지수는 0이다. 아미노산을 주성분으로 하기 때문에, 뮤탄스균의 영양원이 되지 않아, 충치의 원인이 되지 않는다.

아스파탐을 함유한 용액에 대한 기술 통계는 단맛, 쓴맛 및 이상한 맛을 보고한다. 아스파탐의 성분 중에는 페닐알라닌이 있기 때문에, 페닐케톤뇨증 환자가 섭취할 경우 유해할 수 있다. 또한, 아스파탐의 광학이성질체의 경우 쓴맛을 낸다.

3. 용도

아스파탐은 수크로스(설탕)보다 약 180~200배 더 단맛이 강하다. 1g당 4kcal로 수크로스와 열량은 같지만, 같은 단맛을 내는 데 필요한 양이 매우 적어 칼로리 기여도가 무시할 만하다. 아스파탐의 단맛은 수크로스보다 오래 지속되므로, 설탕과 비슷한 전체적인 맛을 내기 위해 아세설팜 칼륨과 같은 다른 인공 감미료와 혼합되기도 한다.

설탕의 약 180~200배의 단맛이 있으며, 탁상 감미료 또는 냉과, 젤라틴, 음료, 껌 등에 사용된다. 설탕과 같은 1g당 4kcal이지만, 같은 단맛을 내는 데 필요한 양은 1/200으로 매우 적어 칼로리는 극히 적다. 한국에서는 식품 100g 또는 음료 100ml당 5kcal 미만이면 "무칼로리"로 표기할 수 있어, 무칼로리가 아닌 경우도 있지만 영양학적으로 무시할 수 있는 양이다. 탄수화물이 아니므로 혈당을 올리지 않으며, 혈당 지수는 0이다. 아미노산을 주성분으로 하기 때문에, 뮤탄스균의 영양원이 되지 않아 충치의 원인이 되지 않는다.

Equal, NutraSweet, Canderel 브랜드로 판매되는 아스파탐은 전 세계적으로 약 6,000개의 소비재 식품 및 음료의 성분으로 사용된다. 다이어트 소다 및 기타 청량 음료, 인스턴트 아침 식사, 구취 제거제, 시리얼, 무설탕 껌, 코코아 믹스, 냉동 디저트, 젤라틴 디저트, 주스, 하제, 씹어 먹는 비타민 보충제, 밀크 음료, 의약품 및 보충제, 쉐이크 믹스, 식탁용 감미료, 차, 인스턴트 커피, 토핑 믹스, 와인 쿨러, 요구르트 등이 대표적이다. 일부 국가에서는 테이블 조미료로 제공된다.

4. 안전성

아스파탐의 안전성은 1974년 미국 식품의약국(FDA) 승인 이래로 계속 논란이 되어 왔다. FDA는 아스파탐을 "가장 철저히 시험받고 연구된 식품첨가물 중 하나"라고 평가하며 안전성을 "명확히 통과"했다고 밝혔지만, 여러 논란과 건강에 대한 우려가 제기되어 왔다.

아스파탐은 세계 90개국 이상에서 안전하다고 평가받고 있다. 현존하는 과학적 근거에 따르면 아스파탐은 비영양 감미료로 사용되는 수준에서는 안전하다. 아스파탐이 처음 허가된 후 수십 년간 여러 규제 기관에서 검토한 결과, 아스파탐의 지속적인 사용을 지지하고 있다.

2023년, 세계보건기구가 아스파탐을 발암가능성이 있는 물질 분류인 2B군에 추가할 것이라는 보도가 나오면서 아스파탐의 안전성에 대한 논란이 다시 불거졌다.

미국, 유럽 국가, 호주 등 전 세계 여러 국가에서 아스파탐 섭취에 대한 연구를 분석한 결과, 아스파탐 섭취량이 높은 수준이라도 1일 섭취 허용량(ADI)보다 훨씬 낮았다. 어린이와 당뇨병 환자처럼 아스파탐을 특히 많이 섭취하는 것으로 여겨지는 인구 집단도 최악의 시나리오를 가정한 섭취량 계산조차 안전한 섭취를 위한 ADI보다 낮았다.

2013년 12월 10일에 발표된 보고서에서 유럽 식품 안전청(EFSA)은 광범위한 증거 검토 후 "아스파탐이 유전자를 손상시키고 암을 유발할 잠재적 위험"을 배제했으며, 다이어트 소다에서 발견되는 양은 섭취해도 안전하다고 판단했다.

아스파탐은 미국 식품의약국(FDA), 영국 식품 기준청, 유럽 식품 안전청(EFSA), 캐나다 보건부, 호주 뉴질랜드 식품 기준청을 포함하여 100개 이상의 해당 국가 규제 기관에서 인체 섭취에 안전하다고 간주하고 있다.

2023년 세계 보건 기구는 아스파탐을 포함한 일반적인 비설탕 감미료(NSS)를 체중 조절 또는 비전염성 질환 위험 감소를 위해 사용하는 것을 권장하지 않으며, NSS 사용이 체지방 감소에 장기적인 이점을 제공하지 않고, 제2형 당뇨병, 심혈관 질환 및 성인의 사망률 증가와 같은 잠재적인 부작용을 일으킬 수 있다고 밝혔다.

아스파탐의 안전성은 동물 실험, 임상 연구, 역학 연구, 시판 후 조사 등을 통해 광범위하게 연구되었으며, 가장 엄격하게 검사되는 식품 성분 중 하나이다.

4.1. 1일 섭취 허용량 (ADI)

식품 첨가물, 아스파탐을 포함한 1일 섭취 허용량(ADI)은 "건강에 유의미한 위험 없이 평생 동안 매일 섭취할 수 있는 식품 첨가물의 양을 체중 기준으로 표시한 것"으로 정의된다. FAO/WHO 합동 식품 첨가물 전문가 위원회(JECFA)와 유럽 식품 안전청(EFSA)은 아스파탐의 ADI를 체중 1kg당 40mg으로 결정했으며, 미국 식품의약국(FDA)은 1일 50mg/kg으로 설정했다.

ADI 40mg/kg은 체중 60kg의 사람이 매일 2400mg의 아스파탐을 평생 섭취해도 건강에 악영향이 없다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 아스파탐이 사용된 음료를 하루에 2리터 마시는 경우, 아스파탐 섭취량을 과대 추정해도 1000mg에 이르지 않는다. 유럽 식품 안전청(EFSA)은 체중 60kg인 사람은 최대 허용 사용량을 포함한 330ml의 다이어트 음료를 매일 12캔 마시지 않으면 ADI에 도달하지 않으며, 실제 음료는 더 낮은 농도(최대 허용 농도의 3~6분의 1)로 사용되므로 ADI에 도달하려면 36캔 이상 필요하다고 설명하고 있다.

세계 각국의 아스파탐 소비량을 조사한 연구에 따르면, 높은 수준의 아스파탐 섭취량조차도 ADI를 훨씬 밑돌고 있다. 2022년 일본 후생노동성 조사에서 일본인의 아스파탐 섭취량은 6.58mg/인/일로, ADI의 약 0.3%였다.

식품안전위원회 등에서 실시하는 위험성 평가(식품 건강 영향 평가)는 국가별 식품 섭취량 등의 상황에 따라 각국의 현실에 맞는 섭취량을 기반으로 이루어진다. 식품 첨가물의 안전성 확보를 위해, 동물 실험에서 무해하다고 여겨진 양(무독성량)에 안전 계수(무독성량의 100분의 1 이상)를 곱하여 1일 섭취 허용량(ADI)을 설정한다. 법령상의 기준치는 섭취 허용량보다 훨씬 적은 양으로 정해지며, 실제로 사용되는 양은 기준보다 훨씬 적다. 따라서 식품 첨가물은 매일, 평생 먹어도 안전한 범위 내에서만 사용된다.

아스파탐의 생식·발생 독성 시험에서 무독성량(NOAEL)은 랫드의 경우 4000mg/kg 체중/일, 마우스의 경우 5700mg/kg 체중/일이었으며, 생식·발생 독성 물질이 아니라고 결론지어졌다.

4.2. 대사

아스파탐은 섭취 시 체내에서 소화 효소에 의해 빠르게 아스파르트산, 페닐알라닌, 메탄올 등의 대사 물질로 분해된다. 이 과정은 소장에서 신속하게 진행되며, 200mg/kg 이상의 고용량을 섭취해도 혈액에서 아스파탐이 검출되지 않는다.

아스파탐의 대사산물인 아스파르트산과 페닐알라닌은 천연 아미노산으로, 흡수 후 체내에서 단백질 합성에 사용되거나 에너지원으로 분해되어 이산화탄소로 배출된다.

아스파탐 섭취로 생성되는 메탄올의 양은 과일, 채소 등 일반적인 식품을 통해 섭취하는 양보다 적다. 메탄올은 체내에서 빠르게 포름알데히드를 거쳐 개미산으로 전환되는데, 아스파탐 대사로 생성되는 포름알데히드의 양은 인체에서 일상적으로 생성되는 양에 비해 미미하다.

아스파탐은 아스파르트산과 페닐알라닌이라는 두 가지 아미노산이 결합된 다이펩타이드이다. 이 두 아미노산이 특정 방식으로 결합하면 강한 단맛을 내는 아스파탐이 생성된다. 사람이 아스파탐의 단맛을 느끼는 것은 TAS1R2와 TAS1R3 단백질로 구성된 G 단백질 연결 수용체에 결합하기 때문이다. 설치류는 미각 수용체가 달라 아스파탐을 인식하지 못한다.

4.2.1. 아스파르트산

아스파르트산(아스파테이트)은 일반적인 식단에서 가장 흔한 아미노산 중 하나이다. 메탄올과 페닐알라닌과 마찬가지로, 아스파탐으로부터 섭취하는 아스파르트산의 양은 다른 음식에서 섭취하는 양보다 적다. 아스파탐은 하루 섭취하는 아스파르트산 양의 1~2% 정도를 차지한다.

아스파탐은 소장에서 빠르게 가수 분해된다. 200mg/kg 이상의 많은 양의 아스파탐을 섭취해도 빠르게 대사되기 때문에 혈액에서 검출되지 않는다. 아스파탐은 아미노산인 아스파르트산과 페닐알라닌, 메탄올로 분해된다. 아스파르트산이나 페닐알라닌은 천연 아미노산이며, 흡수된 후에는 일반적인 아미노산처럼 체내에서 단백질의 재료가 되거나, 탈아미노화된 후 에너지원으로 분해되어 이산화 탄소로 배출된다.

아스파탐과 글루탐산 등 다른 아미노산의 조합이 흥분독성을 일으킨다는 주장이 있지만, 임상 연구에서는 신경독성 작용이 나타나지 않았다. 또한, 대사 연구를 통해 식품이나 음료에서 독성이 나타날 정도의 아스파르트산이나 글루탐산을 섭취하는 것은 불가능하다는 것이 밝혀졌다.

4.2.2. 페닐알라닌

아스파탐은 페닐알라닌을 포함하고 있어 페닐케톤뇨증 환자에게 유해할 수 있다. 페닐케톤뇨증은 페닐알라닌을 제대로 대사하지 못하는 희귀 유전 질환이다. 미국에서는 아스파탐 함유 식품에 "페닐케톤뇨증 환자: 페닐알라닌 함유"라는 경고 문구를 표시해야 한다.

영국 식품 기준청은 아스파탐 함유 식품에 성분 표시와 함께 "페닐알라닌 공급원 함유" 경고문을, 캐나다에서는 성분 목록, 1회 제공량당 아스파탐 양, 페닐알라닌 함유 사실을 명시하도록 규정한다. 일본을 포함한 많은 국가에서도 아스파탐 함유 식품에 "페닐알라닌 함유"라고 표기하도록 의무화하고 있다.

페닐알라닌은 필수 아미노산으로 정상적인 성장과 생명 유지에 필요하다. 페닐케톤뇨증이 없는 사람의 경우, 아스파탐 섭취로 인한 페닐알라닌 안전성 우려는 신경 전달 물질 변화 가능성에 집중되지만, 연구 결과는 이를 뒷받침하지 않는다. 일반적인 식단으로 섭취하는 페닐알라닌 양이 아스파탐 섭취로 인한 양보다 훨씬 많다.

4.2.3. 메탄올

아스파탐의 약 10%(질량비)는 소장에서 메탄올로 분해된다. 이것은 대부분 흡수되어 포름알데하이드로 바뀐다. 포름알데하이드는 과학실에서 생물표본을 방부제로 처리하여 보관하는데 사용되는 포르말린의 주성분이다. 포르말린은 독성이 강하여, 2022년 8월 26일 제주대학교 자연과학대학 실험실에서 포르말린 유출 사고로 9명이 병원으로 이송되기도 했다.

메탄올은 에탄올과 이름은 비슷하지만, 많은 차이가 있다. 에탄올은 술로도 마실 수 있는 비교적 안전한 유기화합물이지만, 메탄올은 공업용으로 소량이라도 섭취할 경우 시신경을 손상해 실명을 초래할 수 있고, 피부에 닿기만 해도 경피 흡수가 이루어지는 독성을 갖고 있다. 냄새는 매우 유사하지만 위험성은 매우 다르다. 과거 교도소 등에서 메탄올을 사용하여 술을 몰래 제조하다가 사고가 발생하는 일이 많았다.

아스파탐 섭취시 생성되는 메탄올은, 아스파탐을 첨가한 식품이나 음료에 함유된 양보다 천연 식품·음료에 존재하는 메탄올 양이 더 많다. 포름알데히드는 체내에서 신속하게 변환되며, 아스파탐의 대사로 인한 포름알데히드의 양은 인체나 다른 식품·약물에서 일상적으로 생성되는 양과 비교하면 극히 적다. 아스파탐의 예상 최고 섭취량에서는 메탄올이나 개미산의 혈중 농도는 상승하지 않으며, 아스파탐을 섭취량의 90백분위수로 섭취하는 경우, 생성되는 메탄올의 양은 유독하다고 여겨지는 양의 25분의 1이다.

메탄올은 과일이나 채소, 주스에도 포함되어 있으며, 아스파탐의 대사로 생성되는 메탄올은 토마토나 감귤류의 주스로부터 섭취하는 양보다 적다. 메탄올은 대사(특히 과일의 펙틴으로부터)에 의해 체내에서도 생성되며, 인체에서는 하루 평균 0.4g에서 1.4g의 내인성 메탄올이 생성된다. 그 때문에, 아스파탐을 체중 1kg당 34mg(단회) 또는 70mg/kg(8회 섭취)까지 섭취해도, 혈중에 검출 가능한 농도의 메탄올은 생성되지 않았다.

미국 식품의약국(FDA)은 메탄올에 대해, 조미료로서 보통 사용하는 양은 미량이므로, 건강한 사람이라면 급성 독성이나 만성 독성의 문제는 일어나지 않는다고 판단하고 있다.

4.3. 발암성 논란

아스파탐의 안전성은 1974년 미국 FDA 승인 이래로 계속 논란이 되어 왔다. FDA는 아스파탐을 "가장 철저히 시험받고 연구된 식품첨가물 중 하나"라고 평가하며 안전성을 "명확히 통과"했다고 밝혔지만, 여러 논란과 건강에 대한 우려가 제기되어 왔다.

2023년, 세계보건기구가 아스파탐을 발암가능성이 있는 물질 분류인 2B군에 추가할 것이라는 보도가 나오면서 논란이 다시 불거졌다. 국제 암 연구소(IARC)는 아스파탐이 인간에게 암을 유발한다는 "제한적인 증거"가 있다고 결론 내리고, 그룹 2B (발암 가능성)로 분류했다. 그러나 IARC 보고서의 수석 연구원은 이 분류가 "아스파탐 섭취로 인한 알려진 암 위험이 있다는 직접적인 진술로 받아들여져서는 안 된다"고 강조했다.

유엔 식량 농업 기구/세계 보건 기구 합동 식품 첨가물 전문가 위원회(JECFA)는 암 평가가 제한적임을 지적하며, 1일 허용 섭취량(체중 kg당 40mg) 내에서 아스파탐 섭취의 안전성을 재확인했다. 미국 식품의약국(FDA)은 IARC의 결론에 동의하지 않으며, IARC가 의존하는 연구에 심각한 결함이 있다고 지적했다. FDA 과학자들은 2021년에 IARC 검토에 포함된 과학적 정보를 검토하면서 이러한 결함을 확인했다고 밝혔다.

2000년대 유럽 라마찌니 재단(ERF)은 아스파탐의 발암성을 쥐를 이용한 여러 시험 결과에서 지적했지만, 유럽 식품 안전청(EFSA)과 미국 식품의약국(FDA)은 실험 방법이나 해석 등에 다수의 과학적 결함이 있다고 지적하며 발암성을 부정했다. 캐나다 보건부와 영국 식품 기준청도 연구 방법론에 중대한 문제가 있다고 하여 연구 결과를 부정했다.

2022년 프랑스의 역학 연구 "NutriNet-Santé"에서는 아스파탐을 섭취하는 그룹이 미섭취 그룹보다 발암 위험이 높았다는 결과가 나왔지만, 섭취량이 많을수록 위험이 더 커지지는 않았고, 잔여 교란의 가능성이 지적되었다. 2023년 JECFA는 이 연구에 대해 "우연성이나 바이어스, 잔여 교란의 가능성"이 있다고 판단하여 발암성의 근거로 설득력이 없다고 결론지었다.

2023년 7월 14일, 세계 보건 기구(WHO) 산하의 국제 암 연구 기관(IARC)과 JECFA는 아스파탐의 건강 영향에 대해 발표했다. IARC는 아스파탐을 "인간에게 발암성이 있을 가능성이 있다"고 분류했지만, JECFA는 "암과의 관련성을 보여주는 증거는 설득력이 없다"고 언급하며, 체중 1kg당 40mg/일의 아스파탐을 평생 섭취해도 안전하다는 권고를 유지했다.

IARC의 그룹 구분은 "발암성에 관한 과학적 근거의 강도"이지 "발암성의 강도나 노출량에 따른 위험의 크기"는 아니다.

4.4. 신경독성

EFSA와 FAO/WHO 합동 식품 첨가물 전문가 위원회(JECFA)는 아스파탐의 1일 섭취 허용량(ADI)을 체중 1kg당 40mg으로 결정했으며, 미국 식품의약국(FDA)은 1일 50mg/kg으로 설정했다. 이는 안전 상한선 내에서 1일 75개의 상업용 아스파탐 감미료를 섭취하는 양과 같다.

미국, 유럽 국가, 호주 등 전 세계 여러 국가에서 아스파탐 섭취에 대한 연구를 분석한 결과, 아스파탐 섭취량이 높은 수준인 경우조차도 안전한 섭취를 위한 ADI보다 훨씬 낮았다. 어린이와 당뇨병 환자처럼 아스파탐을 특히 많이 섭취하는 것으로 여겨지는 인구 집단도 최악의 시나리오를 가정한 섭취량 계산조차 안전한 섭취를 위한 ADI보다 낮았다.

2013년 12월 10일, EFSA는 보고서에서 광범위한 증거를 검토한 후 "아스파탐이 유전자를 손상시키고 암을 유발할 잠재적 위험"을 배제했으며, 다이어트 소다에서 발견되는 양은 섭취해도 안전하다고 판단했다. 아스파탐은 100개 이상의 국가 규제 기관에서 인체 섭취에 안전하다고 간주하고 있다. 저용량의 아스파탐이 신경독성 효과를 나타낸다는 증거는 발견되지 않았다. 미국 소아과학회는 2019년 정책 성명에서 아스파탐이 태아 또는 소아 발달에 안전 문제를 일으키거나 주의력 결핍 과잉 행동 장애의 요인이 된다는 우려가 없다고 결론 내렸다.

아스파탐을 섭취하면, 아미노산인 아스파르트산과 페닐알라닌, 메탄올로 분해된다. 아스파르트산이나 페닐알라닌은 천연 아미노산이며, 흡수된 후에는 체내에서 단백질의 재료가 되거나, 탈아미노화된 후에 에너지원으로 분해되어 이산화 탄소로 배출된다. 메탄올은 이산화 탄소와 포름알데히드로 대사되며, 그 후 완전히 산화되어 개미산이 된다.

여러 리뷰에서 저용량의 아스파탐이 신경독성 작용으로 이어진다는 증거는 발견되지 않았다. 소아를 대상으로 한 연구 리뷰에서는 아스파탐 섭취로 인한 공황 발작, 기분 변화, 환각, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 발작 등 정신 신경 질환에 관한 안전성 우려에 대해 유의미한 소견은 인정되지 않았다.

4.5. 두통

아스파탐이 두통을 유발한다는 증거는 거의 없지만, 일부 사람들은 아스파탐에 민감할 수 있다는 연구 결과가 있다.

4.6. 장내 미생물에 대한 영향

아스파탐은 소장에서 빠르게 가수 분해된다. 매우 많은 양(200mg/kg 이상)을 섭취해도, 아스파탐은 신속하고 완전하게 대사되기 때문에 혈중에서는 검출되지 않는다.

아스파탐을 섭취하면, 아미노산인 아스파르트산과 페닐알라닌, 메탄올로 분해된다. 아스파르트산이나 페닐알라닌은 천연형 아미노산이며, 흡수된 후에는 통상적인 아미노산과 마찬가지로 체내에서 단백질의 재료가 되거나, 탈아미노화된 후에 에너지원으로 분해되어 이산화 탄소로 배출된다. 메탄올은, 이산화 탄소와 포름알데히드로 대사되며, 그 후 완전히 산화되어 개미산이 된다. 메탄올이나 포름알데히드는 일반적인 식품을 섭취해도 체내에서 생성되기 때문에, 아스파탐을 ADI량까지 섭취하는 인체 실험에서도 혈액 중 이들 물질의 농도 상승은 보이지 않았다.

장내 미생물에 악영향을 미친다는 가설에는 근거가 전혀 부족하다.

2014년, Nature에 "생쥐의 장내 미생물에 비당질 감미료가 영향을 미쳐 당뇨병을 촉진할 수 있다"는 논문이 게재되었다. 그러나 생쥐를 대상으로 한 시험이 중심이며, 사람에게 미치는 영향에 대해서는 소수의 인원(7명)만 조사했다는 점 등으로 인해, 각국 기관 모두 사람의 건강에 미치는 영향을 나타내는 근거로는 채택하지 않고 있다. 2022년, 같은 연구 그룹의 연구 발표에 따르면, 사람에게 4종의 감미료(사카린, 수크랄로스, 아스파탐, 스테비아)를 2주 동안 섭취하게 한 결과, 사카린과 수크랄로스는 장내 미생물에 변화가 나타났고, 아스파탐과 스테비아는 변화가 나타나지 않았다.

2022년, 유엔 식량 농업 기구(FAO)는 농약이나 동물용 의약품 등의 장내 미생물에 미치는 영향을 조사한 연구를 검토하여, "'좋은 장내 미생물은 어떤 것인가?'가 불확실한 채로 연구가 진행되고 있다"는 점과 "연구는 이제 시작 단계이며, 추가 연구가 다수 필요하다"는 점을 명확히 했다.

5. 역사

아스파탐은 1965년 우연히 G.D. 시얼 앤드 컴퍼니(G.D. Searle & Company)에서 일하던 화학자 제임스 M. 슐래터가 발견했다. 슐래터는 위궤양 치료 후보 약물을 평가하기 위해 화학 합성을 통해 위액 호르몬의 테트라펩타이드를 생성하는 중간 단계로서 아스파탐을 합성했다. 그는 아스파탐에 오염된 손가락을 핥아 종이 조각을 집어 올리다가 단맛을 발견했다. 토룬 아테라스 가린은 아스파탐의 인공 감미료 개발에 참여했다.

1975년, 플라질(Flagyl)과 알닥톤(Aldactone) 관련 문제로 미국 식품의약국(FDA) 실무팀은 제조사가 제출한 25건의 연구와 아스파탐 관련 11건의 연구를 검토했다. 그 결과, "시얼의 운영과 관행에 심각한 결함"이 있다고 보고했다. 1979년, 식품 안전 및 응용 영양 센터(CFSAN)는 아스파탐 연구의 많은 문제들이 사소하고 결론에 영향을 미치지 않으므로, 해당 연구들을 아스파탐의 안전성 평가에 사용할 수 있다고 결론지었다.

1980년, FDA는 아스파탐과 뇌암 간의 관련성을 조사하기 위해 독립적인 자문위원으로 구성된 공개 조사 위원회(PBOI)를 소집했다. PBOI는 아스파탐이 인간 뇌 손상을 일으키지 않는다고 결론 내렸지만, 실험 쥐의 암에 대한 답변되지 않은 질문을 언급하며 당시 아스파탐 승인을 반대했다.

1983년, FDA는 탄산 음료에 아스파탐 사용을 승인했고, 1993년에는 기타 음료, 구운 식품 및 과자에 사용하도록 승인했다. 1996년, FDA는 아스파탐에 대한 모든 제한을 해제하여 모든 식품에 사용할 수 있도록 했다.

1980년대 여러 유럽 연합 국가들이 아스파탐을 승인했으며, 1994년에는 EU 전체에서 승인되었다. 식품 과학 위원회(SCF)는 후속 안전성 연구를 검토하고 2002년에 승인을 재확인했다. 유럽 식품 안전청(EFSA)은 2006년에 또 다른 일련의 연구를 검토한 후, 이전에 설정된 1일 허용 섭취량(ADI)이 적절하다고 보고했다.

6. 상업적 이용

Equal, NutraSweet, Canderel 브랜드로 판매되는 아스파탐은 전 세계적으로 약 6,000개의 소비재 식품 및 음료의 성분으로 사용된다. 여기에는 다이어트 소다 및 기타 청량 음료, 인스턴트 아침 식사, 구취 제거제, 시리얼, 무설탕 껌, 코코아 믹스, 냉동 디저트, 젤라틴 디저트, 주스, 하제, 씹어 먹는 비타민 보충제, 밀크 음료, 의약품 및 보충제, 쉐이크 믹스, 식탁용 감미료, 차, 인스턴트 커피, 토핑 믹스, 와인 쿨러, 요구르트 등이 포함된다. 일부 국가에서는 테이블 조미료로 제공된다. 아스파탐은 가열 시 화학적 분해되어 단맛의 대부분을 잃기 때문에 다른 감미료보다 베이킹에 덜 적합하다.

1985년, 몬산토는 G.D.Searle을 인수했고, 아스파탐 사업은 몬산토의 별도 자회사인 뉴트라 스위트(NutraSweet)가 되었다. 2000년 3월, 몬산토는 이를 J.W. 차일즈 어소시에이츠(J.W. Childs Associates) 에쿼티 파트너스 II L.P.에 매각했다. 아스파탐에 대한 유럽 특허는 1987년부터 만료되기 시작했고, 미국 특허는 1992년에 만료되었다.

2004년, 세계 최대의 아스파탐 제조업체인 아지노모토가 40%의 점유율을 차지하는 아스파탐 시장은 연간 14000ton 규모였으며, 제품 소비량은 연간 2%씩 증가했다. 아지노모토는 2000년 몬산토로부터 아스파탐 사업을 67에 인수했다.

아지노모토는 아스파탐의 산업적 제조 방법의 많은 부분을 개발했으며, 일본, 미국, 캐나다, 유럽 연합에서 특허를 취득했다. 1984년, 1983년 후생성(현 후생노동성)의 승인을 받아 탁상용 감미료 "파루스위트"(パルスイート)를 출시했다. 2003년, 파루스위트에 아세설팜K를 배합하여 가열 요리에 사용할 수 있도록 했다.

2007년, 영국의 슈퍼마켓 체인 Asda(아스다)는 자체 브랜드 상품에 아스파탐을 사용하지 않겠다고 발표했다. 2009년 4월, 아지노모토는 아스다의 "no nasties(불쾌한 것은 포함하지 않음)" 캠페인에 대해 악의적인 허위 광고라고 영국 법원에 제소했다. 2009년 7월, 제1심 재판관은 "no nasties" 표시는 "아스파탐이 유해하다는 것을 의미하는 것은 아니다"라며 아스다가 승소했다. 2010년 6월, 항소 법원은 판결을 뒤집었고, 2011년에는 아스다가 패키지에서 아스파탐에 관한 설명을 삭제하는 것으로 화해했다.

2009년 11월, 아지노모토는 자사 아스파탐 감미료의 새로운 브랜드 이름인 아미노스위트(AminoSweet)를 발표했다.

DSM과 토소의 합작 회사인 Holland Sweetener Company는 토요소다(Tosoh)가 개발한 효소 공정을 사용하여 아스파탐을 제조하여 Sanecta라는 브랜드로 판매했다. 또한, Twinsweet라는 브랜드로 아스파탐-아세설팜 염의 조합을 개발했다. 2006년에 감미료 업계를 떠났는데, "글로벌 아스파탐 시장이 구조적인 공급 과잉에 직면하여 지난 5년간 전 세계적으로 가격 하락이 심화되었고" 이로 인해 사업이 "지속적으로 수익성이 악화"되었기 때문이다.

7. 아스파탐 논란

아스파탐은 1974년 미국 식품의약국(FDA) 승인 이래 여러 논란에 휩싸여 왔다. 1981년 승인 과정에서 뇌종양 관련 의혹, 초기 연구의 질에 대한 문제 제기, 이해 상충 논쟁 등이 있었다. FDA는 두 위원회를 통해 아스파탐을 평가했고, 추가 조사가 필요하다는 결론을 내렸다. 1987년, 미국 정부 책임감사원은 아스파탐의 식품 첨가물 승인 과정이 적절하게 이루어졌다고 결론지었다.

1996년, FDA의 승인 과정에 대한 비판과 아스파탐이 뇌종양을 유발할 수 있다는 우려를 다룬 60분 보도로 인해 논란이 더욱 확산되었다. 60분 특집에서는 "아스파탐의 인가는 FDA 역사상 가장 논쟁적인 것 중 하나이다"라고 언급했다.

1999년에는 "낸시 마클"이라는 필명으로 작성된 게시물이 인터넷을 통해 확산되면서, 아스파탐과 걸프전 증후군, 전신성 홍반 루푸스 등과의 관련성을 주장하는 검증되지 않은 소문이 퍼졌다. 이러한 주장은 과학적 증거가 없는 것으로 밝혀졌다.

1996년, 노스이스턴 오하이오 대학교 의과대학의 랄프 G. 월튼은 자비 출판한 연구에서 업계 지원 연구와 독립적인 연구 간의 결과 차이를 지적하며 안전성 문제를 제기했다. 그러나 이 분석은 여러 피어 리뷰된 안전성 연구를 제외하고, 출판되지 않은 자료를 포함하는 등 비판을 받았다.

1999년, 여러 웹사이트에서 아스파탐이 다발성 경화증, 전신 홍반 루푸스, 메탄올 중독 등을 유발한다는 음모론이 퍼졌다. 이러한 주장은 "낸시 마클"의 이메일을 근거로 FDA와 아스파탐 제조사 간의 음모를 주장했지만, 의학적 증거와 모순되며 체인 메일을 통해 확산된 잘못된 정보로 밝혀졌다.

1999년, 식품 첨가물 비판 서적인 『사서는 안 된다』에서 아스파탐의 위험성을 과학적 근거 없이 주장했다. 2005년, 아베 츠카사의 『식품의 뒷면』에서도 페닐케톤뇨증 환자에게만 해당하는 내용을 일반인에게도 적용될 수 있는 것처럼 서술하여 논란이 되었다.

2023년, 음모론 단체 사이트 "RAPT 이론"에서 아스파탐에 대한 유언비어를 퍼뜨리고 있다.

2023년, 세계보건기구가 아스파탐을 발암가능성이 있는 물질 분류인 2B군에 추가할 것이라는 보도가 나오면서 아스파탐의 안전성에 대한 논란이 다시 불거졌다.