Süßstoff

In der EU zugelassene Süßstoffe

Name	relative Süßkraft (Saccharose = 1)
Acesulfam (E 950)	130–200
Aspartam (E 951)	200
Aspartam-Acesulfam-Salz (E 962)	350
Cyclamat (E 952)	30–50
Neohesperidin (E 959)	400–600
Neotam (E 961)	7.000–13.000
Saccharin (E 954)	300–500
Sucralose (E 955)	600
Steviosid (E 960)	250–300
Thaumatin (E 957)	2.000–3.000

Süßstoffe sind synthetisch hergestellte oder natürliche Ersatzstoffe für Zucker, die eine wesentlich stärkere Süßkraft haben. Sie haben keinen oder einen sehr geringen physiologischen Brennwert. Außerdem bieten sie Karies verursachenden Bakterien keine Nahrung, da sie von der Mundflora nicht metabolisiert werden. Die Süßkraft der Süßstoffe wird immer auf Saccharose bezogen, die demnach die Süßkraft 1 hat.

Allgemeines

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

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 500fach verdünnte Lösung des Süßstoffes, die gleiche Süßkraft wie die Saccharoselösung aufweist. Die Süßkraft ist außerdem abhängig von den weiteren Bestandteilen des gesüßten Nahrungsmittels, der Temperatur des Nahrungsmittels, sowie von seinem pH-Wert. Es zeigen sich z. T. Synergismen zwischen verschiedenen Süßstoffen, wie z. B. zwischen Aspartam und Acesulfam, was zu einer noch höheren Süßkraft führen kann. Zu 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 Sauergeschmäcker aufweisen.

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 zum ersten Mal 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, so dass es nur noch gegen ein Arztzeugnis (zum Beispiel für Diabetiker) erhältlich war. Ebenso wie Saccharin wurde Cyclamat 1937 durch Zufall bei der Suche nach einem fiebersenkenden Arzneimittel entdeckt, als ein Chemiker merkte, dass eine auf dem Labortisch abgelegte Zigarette süß schmeckte. In den beiden Weltkriegen ersetzten Süßstoffe teilweise den Zucker, der damals knapp war. Ein Süßstoff (Sucrononsäure) mit der extrem hohen Süßkraft von 200.000 wurde 1990 synthetisiert, kam jedoch bisher nicht auf den Markt.

Gesundheitliche Bewertung

Über die Langzeitwirkung des Einsatzes von Süßstoffen, insbesondere deren Kombinationen, gibt es bisher wenige gesicherte Erkenntnisse. Studien zu möglichen gesundheitsschädlichen Wirkungen sind zu unterschiedlichen Ergebnissen gelangt. Nach Aussage der Deutschen Gesellschaft für Ernährung gibt es keine Hinweise auf ein erhöhtes Krebsrisiko durch die Verwendung von Süßstoffen. Nur eine Studie habe ein erhöhtes Risiko für Blasenkrebs bei hohem Süßstoffkonsum ergeben.

Das Bundesinstitut für Risikobewertung hält den Einsatz der innerhalb der EU zugelassenen Süßstoffe für gesundheitlich unbedenklich, sofern die jeweiligen Höchstmengen nicht überschritten werden. In der Bewertung aus dem Jahr 2003 heißt es: „Von Verbrauchern wurden wiederholt Fragen nach potentiellen unerwünschten Wirkungen bzw. Nebenwirkungen zum Beispiel bei Verwendung des Süßstoffs Aspartam gestellt. Dabei wurden die im Stoffwechsel aus Aspartam entstehenden Stoffe Asparaginsäure, Phenylalanin und Methanol mit unerwünschten Wirkungen wie Kopfschmerzen, Allergien, neuroendokrinen Veränderungen, Epilepsie oder Hirntumoren in einen mutmaßlichen Zusammenhang gebracht. Nach eingehender Überprüfung […] konnten die vermuteten Zusammenhänge nicht bestätigt werden“.

ADI der in der EU zugelassenen Süßstoffe

Name	ADI in mg/kg Körpergewicht
Acesulfam (E 950)	9
Aspartam (E 951)	40
Aspartam-Acesulfam-Salz (E 962)	20
Cyclamat (E 952)	7
Neohesperidin (E 959)	5
Neotam (E 961)	2
Saccharin (E 954)	5
Sucralose (E 955)	15
Steviosid (E 960)	4
Thaumatin (E 957)	keiner festgelegt

Aus der Auswertung der zehn bis dahin vorliegenden Studien zum Zusammenhang von Süßstoffen und Krebsrisiko beim Menschen zog eine Forschungsgruppe der Universitätsklinik Köln 2001 vier Schlüsse:

• Saccharin kann bei Ratten in extrem hohen Dosen Blasenkrebs auslösen, was jedoch auf die spezielle Reaktion von Nagetieren auf Natriumsalze zurückzuführen ist.
• Nur eine Studie konnte bis 2001 ein leicht erhöhtes Blasenkrebsrisiko (RR 1,3; KI 0,9–2,1) beim Menschen durch starken Süßstoffkonsum über 1,68 g (1.680 mg) pro Tag belegen, das allerdings ebenso durch starken Kaffeekonsum oder durch Harnwegsinfektionen erreicht werden kann. Eine Identifikation der Wirkung einzelner Süßstoffe ist dabei jedoch wegen der üblichen Vermischung nicht möglich.
• „Trotz teils reißerischer und unwissenschaftlicher Artikel in der Laien- sowie der Fachpresse gibt es bislang keinen fundierten Nachweis, dass der Zuckerersatzstoff Aspartam karzinogen wirkt.“
• Über Süßstoffe der zweiten Generation wie Acesulfam-K, Sucralose, Alitam oder Neotam lassen sich keine Aussagen machen, da sie erst seit zu kurzer Zeit im Einsatz waren.

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.

Blundell/Hill-Hypothese zur appetitsteigernden Wirkung

Im Jahr 1986 berichtete das britische Forscherteam Blundell/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. Es wurde jedoch nicht ermittelt, wie viel die Testpersonen später tatsächlich aßen. 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. Eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2007 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.

Mit Bezug auf Blundell/Hill wurde die Hypothese aufgestellt, dass Süßstoffe ebenso wie Zucker eine verstärkte Ausschüttung von Insulin kurz nach ihrer Aufnahme bewirkten (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, allerdings zeigt eine Studie aus dem Jahr 1998, 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 steigern.

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. Auch eine dänische Studie der Universität Frederiksberg aus dem Jahr 2005 konnte keinen Zusammenhang zwischen der Einnahme von Süßstoffen in Limonade und dem Körpergewicht feststellen.

Yang stellte 2010 die Hypothese auf, dass die sensorische Komponente (süßer Geschmack) ohne die entsprechende kalorische 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.

Auswirkung auf die Umwelt

Süßstoffe werden nach dem Verzehr vom menschlichen Körper wieder ausgeschieden und gelangen auf diese Weise in die Umwelt. Die diesbezüglichen Auswirkungen sind derzeit noch nicht absehbar. Manche Süßstoffe werden in Kläranlagen nicht herausgefiltert. Die Stiftung Warentest verwendet deshalb den Nachweis von Süßstoffen im Mineralwasser als Indiktator für dessen Güte: „Werden Süßstoffe im Mineralwasser nachgewiesen, deutet das darauf hin, dass Mineralwasserquellen nicht genügend geschützt sind und Wasser aus oberen Schichten eindringt.“

Weitere Süßstoffe

• Curculin
• Miraculin
• Osladin
• Perillartin
• Cumarin: Derivate, Phyllodulcin
• Guanidin: Derivate
• Nitroaniline: Derivate, Ultrasüß P-4000
• Stevia
• Erythrit
• Natürliche Süßungsmittel

Literatur

• G.W. von Rymon Lipinski, Erich Lück: Süßstoffe − Entwicklung und Tendenzen, Chemie in unserer Zeit, 9. Jahrg. 1975, Nr. 5, S. 142−145, ISSN 0009−2851
• Christoph Maria Merki: Zucker gegen Saccharin. Zur Geschichte der künstlichen Süßstoffe. Campus Verlag, Frankfurt a. M./New York 1993, ISBN 3-593-34885-3.
• Ahmed J, Preissner S, Dunkel M, Worth CL, Eckert A, Preissner R. (2010): SuperSweet - a resource on natural and artificial sweetening agents. In: Nucleic Acids Res. PMID 20952410 doi:10.1093/nar/gkq917
• Klaus Roth, Erich Lück: Kalorienfreie Süße aus Labor und Natur. In: Chemie in unserer Zeit. 46, Nr. 3, 2012, ISSN 0009-2851, S. 168-191, doi:10.1002/ciuz.201200587.

Weblinks

Wiktionary: Süßstoff – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikisource: Gesetz, betreffend den Verkehr mit künstlichen Süßstoffen (Deutschland, 1898) – Quellen und Volltexte

• Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Bewertung von Süßstoffen. Auf: bfr.bund.de, 21. August 2003 (PDF; 20 kB).
• Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Süßstoffe in der Ernährung. Auf: dge.de, 2. Mai 2007.
• Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Süßstoffe - süß und sicher. Auf: dge.de, 8. Aug 2007.
• Low-Calorie Sweeteners - Role and Benefits (PDF; 1,6 MB).

Einzelnachweise

In der Europäischen Union zugelassene Süßstoffe

Acesulfam | Aspartam | Aspartam-Acesulfam-Salz | Cyclamat | Neohesperidin | Saccharin | Stevia | Sucralose | Thaumatin