Süßstoff

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Drei künstliche Süßstoffe in Pappschachteln, farblich codiert: Equal (Aspartam; blau), Sweet'N Low (Saccharin, rosa) und Splenda (Sucralose, gelb). Andere Farben sind orange für Mönchsfruchtextrakt und grün für Stevia. ⓘ

Ein Zuckeraustauschstoff ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der einen süßen Geschmack wie Zucker bietet, aber deutlich weniger Energie als Süßstoffe auf Zuckerbasis enthält, was ihn zu einem kalorienfreien (nicht nahrhaften) oder kalorienarmen Süßungsmittel macht. Künstliche Süßstoffe können durch die Herstellung von Pflanzenextrakten gewonnen oder durch chemische Synthese verarbeitet werden. Zuckeraustauschstoffe sind in verschiedenen Formen im Handel erhältlich, z. B. in Form von kleinen Pillen, Pulvern und Päckchen. ⓘ

In Nordamerika gehören Aspartam, Mönchsfruchtextrakt, Saccharin, Sucralose und Stevia zu den gängigen Zuckeraustauschstoffen; außerhalb der Vereinigten Staaten wird auch Cyclamat verwendet. Diese Süßstoffe sind ein wesentlicher Bestandteil von Diätgetränken, um diese ohne zusätzliche Kalorien zu süßen. Darüber hinaus werden Zuckeralkohole wie Erythritol, Xylitol und Sorbitol aus Zuckern gewonnen. ⓘ

Zugelassene künstliche Süßstoffe sind nicht krebserregend und verursachen keine Zahnkaries. Studien und Ernährungswissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass eine maßvolle Verwendung von nicht-nutritiven Süßungsmitteln als sicherer Ersatz für Zucker dazu beitragen kann, die Energiezufuhr zu begrenzen und die Kontrolle des Blutzuckerspiegels und des Gewichts zu unterstützen. ⓘ

Tablettierter Süßstoff. ⓘ
In der EU zugelassene Süßstoffe und erlaubte Tagesdosis (ADI) ⓘ
Name relative Süßkraft
(Saccharose = 1) 		ADI in mg/kg
Körpergewicht
Acesulfam (E 950) 130–200 9
Advantam (E 969) 20.000–37.000 5
Aspartam (E 951) 200 40
Aspartam-Acesulfam-Salz (E 962) 350 20
Cyclamat (E 952) 30–50 7
Neohesperidin-Dihydrochalkon (E 959) 400–600 5
Neotam (E 961) 7.000–13.000 2
Saccharin (E 954) 300–500 5
Sucralose (E 955) 600 15
Steviosid (E 960) 200–300 4
Thaumatin (E 957) 2.000–3.000 keiner festgelegt

Süßstoffe sind synthetisch hergestellte oder natürliche Ersatzstoffe z. B. aus Süßstoffpflanzen für Zucker, die dessen Süßkraft erheblich übertreffen. Sie haben keinen oder einen sehr geringen physiologischen Brennwert. Außerdem bieten sie Karies verursachenden Bakterien keine Nahrung, da sie von der Mundflora nicht verstoffwechselt werden. Die Süßkraft der Süßstoffe wird immer auf Saccharose mit der Süßkraft 1 bezogen. Zusammen mit den Zuckeraustauschstoffen bilden sie die Gruppe der Süßungsmittel. ⓘ

Arten

Im Jahr 1986 berichtete das britische Forscherteam J. E. Blundell und A. J. Hill im Magazin The Lancet von einem Versuch, bei dem die Testpersonen nach dem Trinken von mit Süßstoff angereichertem Wasser über stärkere Hungergefühle berichteten als nach dem Trinken derselben Menge reinen Wassers. Seitdem haben zahlreiche Studien die mögliche Wirkung von künstlichen Süßstoffen auf Appetit und Hunger untersucht. Außer Blundell/Hill fand nur eine Studie Hinweise auf eine appetitsteigernde Wirkung, und zwar bei einem Test mit Kaugummi. Mit Bezug auf Blundell/Hill wurde die Hypothese aufgestellt, dass Süßstoffe ebenso wie Zucker eine verstärkte Ausschüttung von Insulin kurz nach ihrer Aufnahme bewirken (cephalische Insulinreaktion), obwohl diese im Gegensatz zu Zucker und Kohlenhydraten dem Körper keine Glucose zuführen. Kurze Zeit später komme es dann zu einem starken Abfall des Blutzuckerspiegels, was die Hungergefühle erkläre. In mehreren Versuchen wurde jedoch dieser Effekt nicht bestätigt. ⓘ

Eine Studie aus dem Jahr 1998 zeigte, dass verschiedene Süßstoffe mit einer bitteren Geschmackskomponente (Natriumsaccharin, Natriumcyclamat, Steviosid und Acesulfam-K), nicht jedoch Aspartam, an isolierten Ratten-Pankreas-Inselzellen die Insulinausschüttung statistisch signifikant steigerten. In einer Studie von Härtel und Graubaum aus dem Jahr 1993 mit 14 Personen konnte jedoch keine Steigerung des Plasmainsulins nach der Aufnahme von Aspartam, Acesulfam, Cyclamat und Saccharin festgestellt werden. ⓘ

Ebenfalls basierend auf Blundell/Hill wurde die Theorie aufgestellt, dass die Verwendung von Süßstoff zu einer verstärkten Energieaufnahme führe und dadurch Übergewicht fördere. Begründet wurde dies zum einen mit der Hypothese der Appetitsteigerung, zum anderen mit der Theorie des kompensatorischen Essverhaltens, wonach der Körper eingesparte Energie bei einer Mahlzeit durch verstärkte Energieaufnahme bei späteren Mahlzeiten ausgleiche oder überkompensiere. Die meisten Studien ergaben jedoch nur eine geringe Energiekompensation im Zusammenhang mit Süßstoffen, im Durchschnitt betrug sie nur 32 Prozent. In einer Langzeitstudie der dänischen Universität Frederiksberg nahmen 41 Übergewichtige (mit durchschnittlich etwa 28 BMI) täglich knapp einen Liter Limonade oder Saftgetränke zu sich, die mit Zucker (Saccharose) oder mit Süßstoffen (einer Mischung aus Aspartam, Acesulfam-K, Cyclamat und Saccharin) gesüßt waren. Nach 10 Wochen wies die erste Gruppe ein im Schnitt um 1,3 kg erhöhtes Gewicht auf, das Gewicht der Süßstoff-Gruppe hingegen war um 0,3 kg gefallen. Eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2007 hingegen listet 19 Studien auf, von denen drei eine appetitsteigernde und drei eine appetitmindernde Wirkung angeben, alle übrigen ergaben keinen Einfluss von Süßstoff auf Hunger und Kalorienaufnahme. ⓘ

Yang stellte 2010 die Hypothese auf, dass die sensorische Komponente (süßer Geschmack) ohne die entsprechende energetische Komponente (energiereiche Moleküle im Blut) das Belohnungssystem des Gehirns nur teilweise aktiviert (die sensorische Komponente beeinflusst z. B. das mesolimbische Dopamin-System, die kalorische den Hypothalamus). Dies könnte laut Yang zur Folge haben, dass das Nahrungssuche-Verhalten unabhängig vom tatsächlichen körperlichen Energiebedarf verstärkt gezeigt wird, um die fehlende Komponente zu ergänzen. Des Weiteren führen Gewöhnungseffekte dazu, dass das mesolimbische System immer schwächer auf Süße reagiert, was zu einer weiteren Steigerung der Aufnahme süßer Nahrungsmittel führen könnte. Zusätzlich korreliert laut Yang die Menge des durchschnittlichen Konsums einer Geschmacksrichtung bei einer Person mit der Vorliebe für die Intensität dieser Geschmacksrichtung. Somit würde die häufige Aufnahme süßer Nahrungsmittel und Getränke dazu führen, einen immer stärkeren Grad an Süße zu bevorzugen. Als mögliches Indiz für diese Zusammenhänge wird angeführt, dass sowohl der Prozentsatz der US-Amerikaner, die Süßstoff konsumieren, als auch der Bevölkerungsanteil mit einem BMI > 30 seit 1960 stark gestiegen sind. ⓘ

Hochintensive Süßstoffe - eine Art von Zuckeraustauschstoffen - sind Verbindungen mit einem Vielfachen der Süße von Saccharose, dem üblichen Haushaltszucker. Infolgedessen wird viel weniger Süßstoff benötigt, und der Energiebeitrag ist oft vernachlässigbar. Das durch diese Verbindungen hervorgerufene Süßeempfinden unterscheidet sich mitunter deutlich von dem der Saccharose, weshalb sie häufig in komplexen Mischungen verwendet werden, um ein möglichst intensives Süßeempfinden zu erzielen. ⓘ

Wenn die Saccharose oder ein anderer Zucker, der ersetzt wird, zur Textur des Produkts beigetragen hat, wird häufig auch ein Füllstoff benötigt. Dies ist z. B. bei Erfrischungsgetränken oder süßen Tees der Fall, die als "diätetisch" oder "leicht" gekennzeichnet sind, künstliche Süßstoffe enthalten und oft ein deutlich anderes Mundgefühl aufweisen, oder bei Haushaltszuckerersatzprodukten, die Maltodextrine mit einem intensiven Süßstoff mischen, um ein zufriedenstellendes Texturgefühl zu erreichen. ⓘ

In den Vereinigten Staaten sind sechs hochintensive Zuckeraustauschstoffe zugelassen: Aspartam, Sucralose, Neotam, Acesulfam-Kalium (Ace-K), Saccharin und Advantam. Lebensmittelzusatzstoffe müssen von der FDA zugelassen werden, und Süßstoffe müssen durch Vorlage eines GRAS-Dokuments durch einen Hersteller als sicher nachgewiesen werden. Die GRAS-Schlussfolgerungen beruhen auf einer detaillierten Überprüfung einer Vielzahl von Informationen, einschließlich strenger toxikologischer und klinischer Studien. GRAS-Bekanntmachungen gibt es für zwei pflanzliche, hochintensive Süßungsmittel: Steviolglykoside, die aus Steviablättern (Stevia rebaudiana) gewonnen werden, und Extrakte aus Siraitia grosvenorii, auch Luo han guo oder Mönchsfrucht genannt. ⓘ

Cyclamate werden außerhalb der Vereinigten Staaten verwendet, dürfen aber in den Vereinigten Staaten nicht als Süßungsmittel eingesetzt werden. Bei den meisten für Lebensmittel zugelassenen Zuckeraustauschstoffen handelt es sich um künstlich hergestellte Verbindungen. Es sind jedoch auch einige pflanzliche Zuckeraustauschstoffe bekannt, darunter Sorbit, Xylit und Lactit. Da es kommerziell nicht rentabel ist, diese Produkte aus Obst und Gemüse zu gewinnen, werden sie durch katalytische Hydrierung des entsprechenden reduzierenden Zuckers hergestellt. So wird beispielsweise Xylose in Xylitol, Laktose in Laktitol und Glukose in Sorbitol umgewandelt. ⓘ

Sorbit, Xylit und Lactit sind Beispiele für Zuckeralkohole (auch als Polyole bezeichnet). Diese sind im Allgemeinen weniger süß als Saccharose, haben aber ähnliche Mengeneigenschaften und können in einer Vielzahl von Lebensmitteln verwendet werden. Manchmal wird das Süßeprofil durch Mischen mit hochintensiven Süßungsmitteln fein abgestimmt. ⓘ

Allulose

Allulose ist ein Süßstoff aus der Familie der Zucker und hat eine ähnliche chemische Struktur wie Fruktose. Sie kommt natürlich in Feigen, Ahornsirup und einigen Früchten vor. Allulose gehört zwar zur gleichen Familie wie andere Zucker, wird aber im Körper im Wesentlichen nicht wie Zucker verstoffwechselt. Die FDA hat erkannt, dass Allulose sich nicht wie Zucker verhält, und verlangt ab 2019 nicht mehr, dass sie zusammen mit Zucker auf den US-Nährwertangaben aufgeführt wird. Allulose ist etwa 70 % so süß wie Zucker, weshalb sie manchmal mit hochintensiven Süßungsmitteln kombiniert wird, um Zuckerersatzstoffe herzustellen. ⓘ

Acesulfam-Kalium

Acesulfam-Kalium (Ace-K) ist 200 Mal süßer als Saccharose (gewöhnlicher Zucker), so süß wie Aspartam, etwa zwei Drittel so süß wie Saccharin und ein Drittel so süß wie Sucralose. Wie Saccharin hat es einen leicht bitteren Nachgeschmack, insbesondere bei hohen Konzentrationen. Kraft Foods hat sich die Verwendung von Natriumferulat patentieren lassen, um den Nachgeschmack von Acesulfam zu überdecken. Acesulfam-Kalium wird häufig mit anderen Süßungsmitteln (in der Regel Aspartam oder Sucralose) gemischt, die einen eher Saccharose-ähnlichen Geschmack ergeben, wobei jedes Süßungsmittel den Nachgeschmack des anderen maskiert und außerdem einen Synergieeffekt aufweist, bei dem die Mischung süßer ist als ihre Bestandteile. ⓘ

Im Gegensatz zu Aspartam ist Acesulfamkalium hitzestabil, selbst unter mäßig sauren oder basischen Bedingungen, so dass es als Lebensmittelzusatzstoff beim Backen oder in Produkten, die eine lange Haltbarkeit erfordern, verwendet werden kann. In kohlensäurehaltigen Getränken wird es fast immer in Verbindung mit einem anderen Süßstoff wie Aspartam oder Sucralose verwendet. Es wird auch als Süßungsmittel in Proteinshakes und pharmazeutischen Produkten verwendet, insbesondere in kaubaren und flüssigen Medikamenten, wo es die Wirkstoffe schmackhafter machen kann. ⓘ

Aspartam

Aspartam wurde 1965 von James M. Schlatter bei der Firma G.D. Searle entdeckt. Er arbeitete an einem Medikament gegen Magengeschwüre und verschüttete versehentlich etwas Aspartam auf seiner Hand. Als er sich den Finger abschleckte, stellte er fest, dass es einen süßen Geschmack hatte. Torunn Atteraas Garin leitete die Entwicklung von Aspartam als künstlichem Süßstoff. Es ist ein geruchloses, weißes, kristallines Pulver, das aus den beiden Aminosäuren Asparaginsäure und Phenylalanin gewonnen wird. Es ist etwa 180-200 Mal süßer als Zucker und kann als Tafelsüßstoff oder in gefrorenen Desserts, Gelatine, Getränken und Kaugummi verwendet werden. Wenn Aspartam gekocht oder bei hohen Temperaturen gelagert wird, zerfällt es in die einzelnen Aminosäuren, aus denen es besteht. Dies macht Aspartam als Backsüßstoff unerwünscht. Stabiler ist es in leicht saurem Milieu, wie z. B. in Erfrischungsgetränken. Obwohl es keinen bitteren Nachgeschmack wie Saccharin hat, schmeckt es nicht genau wie Zucker. Beim Verzehr wird Aspartam in seine ursprünglichen Aminosäuren zerlegt. Da es so intensiv süß ist, wird relativ wenig davon benötigt, um ein Lebensmittel zu süßen, und es ist daher nützlich, um die Anzahl der Kalorien in einem Produkt zu reduzieren. ⓘ

Die Sicherheit von Aspartam wurde seit seiner Entdeckung ausgiebig untersucht, unter anderem in Tierversuchen, klinischen und epidemiologischen Untersuchungen und der Überwachung nach dem Inverkehrbringen. Obwohl gegen Aspartam immer wieder Sicherheitsbedenken vorgebracht wurden, haben mehrere maßgebliche Untersuchungen ergeben, dass es in den bei der Lebensmittelherstellung üblichen Mengen für den Verzehr sicher ist. Aspartam wurde von über 100 Aufsichtsbehörden in den jeweiligen Ländern als sicher für den menschlichen Verzehr eingestuft, darunter die britische Food Standards Agency, die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und Health Canada. ⓘ

Cyclamat

In Kanada verkaufter Zuckeraustauschstoff auf Cyclamatbasis (Sweet'N Low) ⓘ

In den Vereinigten Staaten verbot die Food and Drug Administration 1969 den Verkauf von Cyclamat, nachdem Laborversuche an Ratten mit einer 10:1-Mischung aus Cyclamat und Saccharin (in einer Menge, die dem Konsum von 550 Dosen Diätlimonade pro Tag beim Menschen entspricht) Blasenkrebs verursacht hatten. Diese Information wird jedoch als "schwacher" Beweis für eine krebserregende Wirkung angesehen, und Cyclamat wird in vielen Teilen der Welt, darunter Kanada, die Europäische Union und Russland, weiterhin verwendet. ⓘ

Mogroside (Mönchsfrucht)

Mogroside, die aus der Mönchsfrucht extrahiert werden und gemeinhin als Luo Han Guo bezeichnet werden, gelten als sicher für den menschlichen Verzehr und werden weltweit in kommerziellen Produkten verwendet. Seit 2017 ist es in der Europäischen Union nicht mehr als Süßungsmittel zugelassen, obwohl es in Konzentrationen, in denen es nicht als Süßungsmittel fungiert, als Geschmacksstoff erlaubt ist. 2017 beantragte ein chinesisches Unternehmen eine wissenschaftliche Überprüfung seines Mogrosid-Produkts durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit. Es ist die Grundlage des Tafelsüßstoffs Nectresse von McNeil Nutritionals in den Vereinigten Staaten und von Norbu Sweetener in Australien. ⓘ

Saccharin

Saccharin, historische Umhüllung, Zuckermuseum, Berlin ⓘ

Neben dem Bleizucker (der in der Antike und im Mittelalter als Süßungsmittel verwendet wurde, bevor die Giftigkeit von Blei bekannt war) war Saccharin der erste künstliche Süßstoff und wurde ursprünglich 1879 von Remsen und Fahlberg synthetisiert. Sein süßer Geschmack wurde zufällig entdeckt. Er war bei einem Experiment mit Toluolderivaten entstanden. Im Jahr 1950 wurde ein Verfahren zur Herstellung von Saccharin aus Phthalsäureanhydrid entwickelt, und heute wird Saccharin sowohl nach diesem Verfahren als auch nach dem ursprünglichen Verfahren, mit dem es entdeckt wurde, hergestellt. Es ist 300- bis 500-mal süßer als Saccharose und wird häufig zur Geschmacksverbesserung von Zahnpasten, diätetischen Lebensmitteln und diätetischen Getränken verwendet. Der bittere Nachgeschmack von Saccharin wird häufig durch Mischung mit anderen Süßungsmitteln gemildert. ⓘ

Die Angst vor Saccharin wuchs, als eine Studie aus dem Jahr 1960 zeigte, dass hohe Saccharinmengen bei Laborratten Blasenkrebs verursachen können. Aufgrund der Tierversuche wurde Saccharin 1977 in Kanada verboten. In den Vereinigten Staaten erwog die FDA 1977 ein Verbot von Saccharin, doch der Kongress schaltete sich ein und erließ ein Moratorium für ein solches Verbot. Das Moratorium verlangte einen Warnhinweis und ordnete weitere Studien zur Sicherheit von Saccharin an. ⓘ

In der Folge wurde entdeckt, dass Saccharin bei männlichen Ratten Krebs verursacht, und zwar über einen Mechanismus, der beim Menschen nicht vorkommt. In hohen Dosen führt Saccharin zur Bildung eines Niederschlags im Urin von Ratten. Dieser Niederschlag schädigt die Zellen, die die Harnblase auskleiden (urotheliale Zytotoxizität der Harnblase), und es bildet sich ein Tumor, wenn sich die Zellen regenerieren (regenerative Hyperplasie). Laut der Internationalen Agentur für Krebsforschung, die zur Weltgesundheitsorganisation gehört, wurden "Saccharin und seine Salze von Gruppe 2B, möglicherweise krebserregend für den Menschen, auf Gruppe 3, nicht klassifizierbar in Bezug auf die Karzinogenität für den Menschen, herabgestuft, trotz ausreichender Beweise für die Karzinogenität bei Tieren, weil es durch einen nicht-DNA-reaktiven Mechanismus krebserregend ist, der für den Menschen aufgrund entscheidender Unterschiede zwischen den Spezies in der Urinzusammensetzung nicht relevant ist." ⓘ

Im Jahr 2001 hoben die Vereinigten Staaten die Pflicht zur Kennzeichnung mit Warnhinweisen auf, während das drohende Verbot der FDA bereits 1991 aufgehoben worden war. Die meisten anderen Länder lassen Saccharin ebenfalls zu, schränken aber die Verwendungsmengen ein, während andere Länder es gänzlich verboten haben. ⓘ

Die EPA hat Saccharin und seine Salze aus ihrer Liste gefährlicher Bestandteile und kommerzieller chemischer Produkte gestrichen. In einer Mitteilung vom 14. Dezember 2010 erklärte die EPA, dass Saccharin nicht mehr als potenzielle Gefahr für die menschliche Gesundheit angesehen wird. ⓘ

Steviolglykoside (Stevia)

Stevia ist ein natürlicher, kalorienfreier Süßstoff, der aus der Stevia rebaudiana-Pflanze gewonnen und als Süßstoff hergestellt wird. Sie ist in Südamerika beheimatet und wurde früher in japanischen Lebensmitteln verwendet, ist heute aber auch international verbreitet. 1987 erließ die FDA ein Verbot für Stevia, da es nicht als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen war, obwohl es weiterhin als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich war. Nachdem Cargill und Coca-Cola ausreichende wissenschaftliche Daten vorgelegt wurden, die die Sicherheit der Verwendung von Stevia als industriell hergestellter Süßstoff belegen, erteilte die FDA im Dezember 2008 Cargill für sein Steviaprodukt Truvia den Status "keine Einwände" als allgemein anerkanntes sicheres Produkt (GRAS) für die Verwendung von raffinierten Steviaextrakten als Mischung aus Rebaudiosid A und Erythritol. In Australien verwendet die Marke Vitarium Natvia, einen Stevia-Süßstoff, in einer Reihe von zuckerfreien Kindermilchmischungen. ⓘ

Im August 2019 hat die FDA eine Einfuhrwarnung für Steviablätter und Rohextrakte - die keinen GRAS-Status haben - sowie für Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel, die diese enthalten, ausgesprochen, da Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und des Toxizitätspotenzials bestehen. ⓘ

Sucralose

Sucralose, der weltweit am häufigsten verwendete künstliche Süßstoff, ist ein chlorierter Zucker, der etwa 600 Mal süßer als Zucker ist. Er wird aus Saccharose hergestellt, wenn drei Chloratome drei Hydroxylgruppen ersetzen. Es wird in Getränken, gefrorenen Desserts, Kaugummi, Backwaren und anderen Lebensmitteln verwendet. Im Gegensatz zu anderen künstlichen Süßungsmitteln ist es beim Erhitzen stabil und kann daher in Back- und Frittierwaren verwendet werden. Sucralose wurde 1976 entdeckt und 1998 von der FDA für die Verwendung zugelassen. ⓘ

Der größte Teil der Kontroverse um den Süßstoff Splenda konzentriert sich nicht auf die Sicherheit, sondern auf die Vermarktung von Sucralose. Es wurde mit dem Slogan vermarktet: "Splenda wird aus Zucker hergestellt, also schmeckt es wie Zucker". Sucralose wird aus einem von zwei Zuckern, Saccharose oder Raffinose, hergestellt. Bei beiden Basiszuckern werden bei der Verarbeitung drei Sauerstoff-Wasserstoff-Gruppen im Zuckermolekül durch drei Chloratome ersetzt. Die Website "Truth About Splenda" (Die Wahrheit über Splenda) wurde 2005 von der Sugar Association, einer Organisation, die Zuckerrüben- und Zuckerrohrbauern in den Vereinigten Staaten vertritt, eingerichtet, um ihre Meinung über Sucralose darzulegen. Im Dezember 2004 reichte die Sugar Association fünf separate Klagen wegen falscher Werbung gegen die Splenda-Hersteller Merisant und McNeil Nutritionals ein, weil sie Behauptungen über Splenda im Zusammenhang mit dem Slogan "Aus Zucker hergestellt, damit es wie Zucker schmeckt" aufgestellt hatten. Französische Gerichte ordneten an, dass der Slogan in Frankreich nicht mehr verwendet werden darf, während in den USA während des Prozesses ein nicht genannter Vergleich geschlossen wurde. ⓘ

Es ist erwiesen, dass Sucralose bei gesunden Menschen eine Insulinresistenz hervorruft, allerdings nur, wenn sie zusammen mit Kohlenhydraten konsumiert wird. ⓘ

Es gibt nur wenige Sicherheitsbedenken in Bezug auf Sucralose, und die Art und Weise, wie Sucralose verstoffwechselt wird, lässt auf ein geringeres Toxizitätsrisiko schließen. So ist Sucralose beispielsweise extrem fettunlöslich und reichert sich daher nicht im Fettgewebe an; Sucralose wird auch nicht abgebaut und nur unter Bedingungen dechloriert, die bei der normalen Verdauung nicht vorkommen (z. B. hohe Hitzeeinwirkung auf die Pulverform des Moleküls). Nur etwa 15 % der Sucralose wird vom Körper aufgenommen, und der größte Teil verlässt den Körper unverändert. ⓘ

Im Jahr 2017 war Sucralose der am häufigsten verwendete Zuckeraustauschstoff bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken; auf ihn entfielen 30 % des Weltmarkts, der bis 2021 auf 2,8 Milliarden US-Dollar geschätzt wird. ⓘ

Zuckeralkohol

Zuckeralkohole oder Polyole sind Süßungs- und Füllstoffe, die bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken, insbesondere von zuckerfreien Bonbons, Keksen und Kaugummis, verwendet werden. Als Zuckerersatz sind sie in der Regel weniger süß und liefern weniger Kalorien (etwa ein halbes bis ein Drittel weniger Kalorien) als Zucker. Sie werden langsam in Glukose umgewandelt und lassen den Blutzuckerspiegel nicht sprunghaft ansteigen. ⓘ

Sorbitol, Xylitol, Mannitol, Erythritol und Lactitol sind Beispiele für Zuckeralkohole. Diese sind im Allgemeinen weniger süß als Saccharose, haben aber ähnliche Mengeneigenschaften und können in einer Vielzahl von Lebensmitteln verwendet werden. Das Süßeprofil kann bei der Herstellung durch Mischen mit hochintensiven Süßungsmitteln verändert werden. ⓘ

Zuckeralkohole sind Kohlenhydrate mit einer biochemischen Struktur, die teilweise den Strukturen von Zucker und Alkohol entspricht, jedoch kein Ethanol enthält. Sie werden vom menschlichen Körper nicht vollständig verstoffwechselt. Die nicht resorbierten Zuckeralkohole können aufgrund ihrer osmotischen Wirkung Blähungen und Durchfall verursachen, wenn sie in ausreichenden Mengen verzehrt werden. Sie sind häufig in geringen Mengen in einigen Obst- und Gemüsesorten enthalten und werden im Handel aus verschiedenen Kohlenhydraten und Stärke hergestellt. ⓘ

Verwenden Sie

Zuckeraustauschstoffe werden aus verschiedenen Gründen anstelle von Zucker verwendet, z. B: ⓘ

Zahnpflege

  • Zahnpflege - Kohlenhydrate und Zucker haften normalerweise am Zahnschmelz, wo sich Bakterien von ihnen ernähren und schnell vermehren. Die Bakterien wandeln den Zucker in Säuren um, die die Zähne zersetzen. Zuckerersatzstoffe greifen im Gegensatz zu Zucker die Zähne nicht an, da sie nicht von der Mikroflora des Zahnbelags fermentiert werden. Ein Süßstoff, der sich positiv auf die Zahngesundheit auswirken kann, ist Xylit, der Bakterien daran hindert, sich an der Zahnoberfläche festzusetzen, und so die Bildung von Plaque und schließlich Karies verhindert. Ein Cochrane-Review ergab jedoch nur geringe Belege dafür, dass Xylit in einer Vielzahl von Zahnpflegeprodukten tatsächlich einen Nutzen bei der Vorbeugung von Karies bei Erwachsenen und Kindern hat. ⓘ

Glukosestoffwechsel

  • Diabetes mellitus - Menschen mit Diabetes haben Schwierigkeiten, ihren Blutzuckerspiegel zu regulieren, und müssen ihre Zuckerzufuhr einschränken. Viele künstliche Süßstoffe ermöglichen süß schmeckende Speisen, ohne den Blutzuckerspiegel zu erhöhen. Andere setzen zwar Energie frei, werden aber langsamer verstoffwechselt, so dass der Blutzuckerspiegel nicht ansteigt. Es besteht jedoch die Sorge, dass ein übermäßiger Verzehr von Lebensmitteln und Getränken, die durch Zuckeraustauschstoffe attraktiver gemacht werden, das Diabetesrisiko erhöhen kann. Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2014 zeigte, dass der Konsum von künstlich gesüßten Getränken mit 330 ml pro Tag (eine Menge, die etwas geringer ist als die Standarddosengröße in den USA) zu einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes führt. Eine Metaanalyse zahlreicher klinischer Studien aus dem Jahr 2015 zeigte, dass der gewohnheitsmäßige Konsum von zuckergesüßten Getränken, künstlich gesüßten Getränken und Fruchtsäften das Risiko für die Entwicklung von Diabetes erhöht, allerdings mit uneinheitlichen Ergebnissen und einer allgemein geringen Qualität der Nachweise. In einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 wurde der Zusammenhang zwischen nicht-nutritiven Süßungsmitteln als nicht schlüssig beschrieben.
  • Reaktive Hypoglykämie - Personen mit reaktiver Hypoglykämie produzieren einen Überschuss an Insulin, nachdem sie schnell Glukose in den Blutkreislauf aufgenommen haben. Dadurch sinkt der Blutzuckerspiegel unter die Menge, die für eine ordnungsgemäße Körper- und Gehirnfunktion erforderlich ist. Infolgedessen müssen sie wie Diabetiker den Verzehr von hochglykämischen Lebensmitteln wie Weißbrot vermeiden und verwenden häufig künstliche Süßstoffe, um den Blutzuckerspiegel zu senken. ⓘ

Kosten

  • Kosten und Haltbarkeit - Viele Zuckeraustauschstoffe sind billiger als Zucker in der endgültigen Lebensmittelformulierung. Aufgrund ihrer langen Haltbarkeit und hohen Süßungsintensität sind die Gesamtkosten für Zuckerersatzstoffe oft niedriger. Dadurch können Zuckeraustauschstoffe in Produkten verwendet werden, die nicht schon nach kurzer Zeit verderben. ⓘ

Annehmbare tägliche Aufnahmemengen

In den Vereinigten Staaten gibt die FDA Herstellern und Verbrauchern Hinweise auf die zulässige tägliche Aufnahmemenge für Süßstoffe mit hoher Süßkraft, die so genannte zulässige Tagesdosis (Acceptable Daily Intake, ADI). Bei der Vorprüfung aller als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassenen Süßstoffe hat die FDA einen ADI-Wert festgelegt, der als Menge in Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag (mg/kg KG/Tag) definiert ist und besagt, dass ein Süßstoff keine Sicherheitsbedenken aufwirft, wenn die geschätzte tägliche Aufnahmemenge unter dem ADI-Wert liegt. Die FDA erklärt: "Ein ADI-Wert ist die Menge einer Substanz, die im Laufe des Lebens einer Person täglich als unbedenklich verzehrt werden kann." Für Stevia (insbesondere Steviolglykoside) wurde ein ADI-Wert nicht von der FDA, sondern vom Sachverständigenausschuss der Gemeinsamen Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation/Weltgesundheitsorganisation für Lebensmittelzusatzstoffe abgeleitet, während für Mönchsfrüchte kein ADI-Wert festgelegt wurde. ⓘ

Für die als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassenen Süßstoffe gelten folgende ADI-Werte in Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Tag:

  • Acesulfam-Kalium, ADI 15
  • Advantam, ADI 32,8
  • Aspartam, ADI 50
  • Neotam, ADI 0,3
  • Saccharin, ADI 15
  • Sucralose, ADI 5 ⓘ

Stevia (rein extrahierte Steviolglykoside) hat einen ADI-Wert von 4 und einen MSI-Wert von 200 bis 400, während für Mönchsfrucht kein ADI-Wert ermittelt wurde und der MSI-Wert 250 bis 400 beträgt. ⓘ

Süße

In der EU zurzeit nicht zugelassene Süßstoffe ⓘ
Name relative Süßkraft
(Saccharose = 1)
Alitam 2.000–3.000
Brazzein 500–2.000
Dulcin 200
Hernandulcin ca. 1.250
Lugdunam 220.000–300.000
Monellin 800–2.000
Pentadin 500
Sucrononsäure 200.000
5-Nitro-2-propoxyanilin 3.000–4.000

Voraussetzung für die Wirkung von Süßstoffen ist, dass sie von ihrer chemischen Struktur her in der Lage sind, an die Geschmacksrezeptoren anzudocken. Zahlenangaben über die relative Süßkraft sind Richtwerte und werden auf eine drei- bis vierprozentige Saccharoselösung bezogen. Die Süßkraft 500 besagt, dass eine 500-fach verdünnte Lösung des Süßstoffes die gleiche Süßkraft wie die Saccharoselösung aufweist. Die Süßkraft ist außerdem abhängig von den weiteren Bestandteilen des gesüßten Nahrungsmittels, dessen Temperatur sowie von seinem pH-Wert. Es zeigen sich z. T. Synergismen zwischen verschiedenen Süßstoffen, wie z. B. zwischen Aspartam und Acesulfam, die zu einer noch höheren Süßkraft führen kann. Zur geschmacklichen Verbesserung werden Saccharose-basierte Süßstoffe häufig mit anderen Süßstoffen oder mit Zuckeraustauschstoffen kombiniert. In reiner Form genossen können Süßstoffe z. T. Lakritz-, Menthol- oder Sauergeschmäcke aufweisen. ⓘ

Die FDA hat Schätzungen der Süßkraft veröffentlicht, die als Multiplikator der Süßkraft (MSI) im Vergleich zu Haushaltszucker bezeichnet werden. ⓘ

Pflanzliche Produkte

Die Süßkraft und die Energiedichte sind mit denen von Saccharose vergleichbar. ⓘ

Bezeichnung Relative Süße
zu Saccharose nach Gewicht 		Süße nach Nahrungsenergie Energiedichte Anmerkungen ⓘ
Brazzein 1250 Eiweiß
Curculin 1250 Eiweiß; verändert auch den Geschmack von Wasser und sauren Lösungen zu süß
Erythrit 0.65 14 0.05
Fructooligosaccharid 0.4
Glycyrrhizin 40
Glycerin 0.6 0.55 1.075 E422
Hydrierte Stärkehydrolysate 0.65 0.85 0.75
Inulin 0.1
Isomalt 0.55 1.1 0.5 E953
Isomaltooligosaccharid 0.5
Isomaltulose 0.5
Lactitol 0.4 0.8 0.5 E966
Mogrosid-Mischung 300
Mabinlin 100 Eiweiß
Maltitol 0.825 1.7 0.525 E965
Maltodextrin 0.15
Mannitol 0.5 1.2 0.4 E421
Miraculin Ein Protein, das von sich aus nicht süß schmeckt, aber die Geschmacksrezeptoren so verändert, dass saure Lebensmittel vorübergehend süß schmecken
Monatin 3,000 Süßstoff, isoliert aus der Pflanze Sclerochiton ilicifolius
Monellin 1,400 Süßendes Protein in Serendipity-Beeren
Osladin 500
Pentadin 500 Eiweiß
Polydextrose 0.1
Psicose 0.7
Sorbitol 0.6 0.9 0.65 Zuckeralkohol, E420
Stevia 250 Extrakte, bekannt als Rebiana, Rebaudiosid A, ein Steviolglykosid; kommerzielle Produkte: Truvia, PureVia, Stevia In The Raw
Tagatose 0.92 2.4 0.38 Monosaccharid
Thaumatin 2,000 Eiweiß; E957
Xylitol 1.0 1.7 0.6 E967

Künstlich

Bezeichnung Relative Süße zu
Saccharose nach Gewicht 		Handelsname Zulassung Anmerkungen ⓘ
Acesulfam-Kalium 200 Nutrinova FDA 1988 E950 Hyet Sweet
Advantame 20,000 FDA 2014 E969
Alitame 2,000 zugelassen in Mexiko, Australien, Neuseeland und China. Pfizer
Aspartam 200 NutraSweet, Equal FDA 1981, EU-weit 1994 E951 Hyet Sweet
Salz von Aspartam-Acesulfam 350 Zwillingssüß E962
Natriumcyclamat 40 FDA Verboten 1969, zugelassen in der EU und Kanada E952, Abbott
Dulcin 250 FDA Verboten 1950
Glucin 300
Neohesperidin-Dihydrochalkon 1650 E959
Neotam 7,000-13,000 NutraSweet FDA 2002 E961
P-4000 4,000 1950 von der FDA verboten
Saccharin 200-700 Sweet'N Low FDA 1958, Kanada 2014 E954
Sucralose 600 Kaltame, Splenda Kanada 1991, FDA 1998, EU 2004 E955, Tate & Lyle

Zuckeralkohole

Zuckeralkohole relative Süße
Bezeichnung Relative Süße
zu Saccharose nach Gewicht 		Lebensmittelnergie (kcal/g) Süße pro Lebensmittelnergie,

relativ zu Saccharose

Lebensmittelnergie bei gleicher

Süße, relativ zu Saccharose ⓘ

Arabitol 0.7 0.2 14 7.1%
Erythrit 0.8 0.21 15 6.7%
Glycerin 0.6 4.3 0.56 180%
HSH 0.4–0.9 3.0 0.52–1.2 83–190%
Isomalt 0.5 2.0 1.0 100%
Lactitol 0.4 2.0 0.8 125%
Maltitol 0.9 2.1 1.7 59%
Mannitol 0.5 1.6 1.2 83%
Sorbitol 0.6 2.6 0.92 108%
Xylitol 1.0 2.4 1.6 62%
Vergleiche mit:

Saccharose

1.0 4.0 1.0 100%

Gesundheitliche Auswirkungen

Körpergewicht

Zahlreiche Übersichten kommen zu dem Schluss, dass der Zusammenhang zwischen Körpergewicht und der Verwendung von nicht-nutritiven Süßungsmitteln nicht schlüssig ist. Beobachtungsstudien zeigen tendenziell einen Zusammenhang mit hohem Körpergewicht, während randomisierte kontrollierte Studien stattdessen einen geringen kausalen Gewichtsverlust belegen. Andere Übersichten kamen zu dem Schluss, dass die Verwendung von nicht-nutritiven Süßungsmitteln anstelle von Zucker das Körpergewicht reduziert. ⓘ

Fettleibigkeit

Zwei Überprüfungen ergaben keine klinischen Hinweise darauf, dass nicht-kalorische Süßstoffe das metabolische Syndrom oder Fettleibigkeit verursachen. ⓘ

Krebs

Künstliche Süßstoffe sind nicht krebserregend. In mehreren Untersuchungen wurde kein Zusammenhang zwischen künstlichen Süßungsmitteln und dem Risiko, an Krebs zu erkranken, festgestellt. Wissenschaftler der FDA haben wissenschaftliche Daten über die Sicherheit von Aspartam und anderen Süßungsmitteln in Lebensmitteln geprüft und sind zu dem Schluss gekommen, dass sie unter bestimmten Bedingungen für die allgemeine Bevölkerung sicher sind. ⓘ

Sterblichkeit

Ein hoher Konsum von künstlich gesüßten Getränken wurde in einer Metaanalyse aus dem Jahr 2021 mit einem um 12 % höheren Risiko für die Gesamtmortalität und einem um 23 % höheren Risiko für die CVD-Mortalität in Verbindung gebracht. Eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2020 kam zu einem ähnlichen Ergebnis: Die Gruppe mit dem höchsten Konsum hatte ein um 13 % höheres Risiko für die Gesamtmortalität und ein um 25 % höheres Risiko für die Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen. ⓘ

Zuckeralkohole

Zuckeralkohole oder Polyole sind Süßungs- und Füllstoffe, die bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken verwendet werden. Als Zuckerersatz liefern sie weniger Kalorien (etwa die Hälfte bis ein Drittel weniger Kalorien) als Zucker, werden langsam in Glukose umgewandelt und lassen den Blutzuckerspiegel nicht in die Höhe schnellen. ⓘ

Vergleich mit Zucker

Studien und Ernährungsexperten sind zu dem Schluss gekommen, dass eine maßvolle Verwendung von nicht-nutritiven Süßungsmitteln als sicherer Ersatz für Zucker dazu beitragen kann, die Energiezufuhr zu begrenzen und den Blutzuckerspiegel und das Gewicht zu kontrollieren. ⓘ

Geschichte

Neben der schon bei den Römern für die Zubereitung von Defrutum bekannten Verwendung von Bleigefäßen, mit denen der damit giftige „Bleizucker“ entstand, ist das vom deutschen Zuckerchemiker Constantin Fahlberg gefundene „Saccharin“ der älteste künstliche Süßstoff. Es kam 1885 erstmals auf den Markt. Als es um 1900 dem Zucker Konkurrenz zu machen begann, wurde es auf Druck der Zuckerindustrie in verschiedenen Staaten unter Apothekenzwang gestellt, sodass es nur noch gegen ein Arztzeugnis (zum Beispiel für Diabetiker) erhältlich war. Im Deutschen Reich und Österreich-Ungarn bestand vor dem Ersten Weltkrieg ein Süßstoff- und Saccharin-Handelsverbot. Die Stoffe wurden in größerer Menge aus der Schweiz eingeschmuggelt. ⓘ

Ebenso wie Saccharin wurde Cyclamat 1937 durch Zufall bei der Suche nach einem fiebersenkenden Arzneimittel entdeckt, als ein Chemiker bemerkte, dass eine auf dem Labortisch abgelegte Zigarette süß schmeckte. In den beiden Weltkriegen ersetzten Süßstoffe teilweise den damals knappen Zucker. ⓘ

Gesundheitliche Bewertung

Mikrobiom

Bisher (Stand: 2019) konnte nur für Saccharin, Sucralose und Stevia nachgewiesen werden, dass sie beim Menschen die Zusammensetzung der Darmflora verändern. ⓘ

Bei Phenylketonurie

Personen, die unter einer Phenylketonurie leiden, dürfen den Süßstoff Aspartam nicht zu sich nehmen. Daher müssen Produkte, die Aspartam enthalten, in der EU mit dem Hinweis „enthält eine Phenylalaninquelle“ oder „mit Phenylalanin“ gekennzeichnet sein. Neugeborene werden heute auf Phenylketonurie routinemäßig getestet. Jede eiweißhaltige Ernährung (insbesondere auch Milch, einschließlich Muttermilch) kann Menschen mit Phenylketonurie schädigen. ⓘ

Auswirkung auf die Darmflora

In einer 2014 veröffentlichten Studie aus Israel wurden nach Süßstoff-Zufuhr (Saccharin, Sucralose oder Aspartam) auftretende Störungen von Darmflora und Glukosestoffwechsel bei Mäusen belegt (Jotham Suez u. a., Weizmann-Institut in Rehovot). Die daraufhin erfolgte Analyse von Daten von 381 nicht-diabetischen Teilnehmern einer anderen laufenden ernährungsphysiologischen Studie ergab: Teilnehmer, die Süßstoffe benutzten, wogen mehr, hatten höhere Werte bei Nüchtern-Blutzucker und HbA1c sowie eine gestörte orale Glukosetoleranz; die Untersuchung der Faeces ergab eine Veränderung der Darmflora. Da es sich um eine Beobachtungsstudie handelt, kann keine Bewertung der Kausalität erfolgen. ⓘ

In Reviews aus dem Jahr 2019 wird die bisherige Studienlage zur Frage der Mikrobiom-Störung durch Süßstoffe zusammengefasst. Trotz zahlreicher In-vitro- und In-vivo-Studien (fast ausschließlich an Ratten und Mäusen) und vieler signifikanter Effekte auf verschiedene Bakterienstämme ist kein einheitlicher Befund zu erheben. Die untersuchten Süßstoffe, die beobachteten Bakterienstämme und die zugrundegelegten Testmodelle sind zu unterschiedlich, um eine Bewertung zuzulassen. In Tierstudien ist die Dosis oftmals unrealistisch hoch. Mit gebrauchsüblichen Dosen ließen sich bislang weder bei Tieren noch Menschen messbare Gesundheitsstörungen erfassen. ⓘ

Auswirkung auf die Umwelt

Süßstoffe werden nach dem Verzehr vom menschlichen Körper ausgeschieden und gelangen über Kläranlagen, wo sie meist nur unvollständig abgebaut werden, in die Umwelt. Ihre dortigen Auswirkungen sind derzeit noch nicht absehbar. In Rhein, Neckar, Donau und Main wurden Süßstoffkonzentrationen im zwei- bis dreistelligen Nanogramm-pro-Liter-Bereich (Saccharin, Cyclamat, Sucralose) bzw. drei- bis vierstelligen Nanogramm-pro-Liter-Bereich (Acesulfam) nachgewiesen. Der Süßstoff Acesulfam ist dabei mit mehr als 2 Mikrogramm pro Liter in deutschem Oberflächenwasser der künstliche Süßstoff mit der höchsten Konzentration. Die Stiftung Warentest verwendet den Nachweis von Süßstoffen im Mineralwasser als Indikator für oberirdische Verunreinigungen: „Werden Süßstoffe im Mineralwasser nachgewiesen, deutet das darauf hin, dass Mineralwasserquellen nicht genügend geschützt sind und Wasser aus oberen Schichten eindringt.“ ⓘ

Weitere Süßungsmittel

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