代糖“顶流”三氯蔗糖会损伤DNA？结论只来自于体外试验

“代糖”是人类在追求甜味和健康之间走钢丝的结果。随着人们健康观念提升，无糖饮料、0糖零食成为饮品零食界新晋“顶流”，其中的代糖也颇受大众关注。

不过近日，医学期刊《毒理学及环境健康期刊》刊登了一篇研究论文，提示三氯蔗糖的潜在风险。该论文名为"Toxicologicalandpharmacokineticpropertiesofsucralose-6-acetateanditsparentsucralose：invitroscreeningassays"（《三氯蔗糖-6-乙酸酯及其母体三氯蔗糖的毒理学和药代动力学特性：体外筛选试验》），研究团队来自美国北卡罗来纳大学。

文章显示，三氯蔗糖-6-乙酸酯有基因毒性。在没有肠道细菌的情况下，将肠上皮体外暴露于三氯蔗糖-6-乙酸和三氯蔗糖的mM（毫摩尔）浓度下，会损害肠道屏障功能的完整性。三氯蔗糖-6-乙酸酯还会诱导肠上皮中与炎症、氧化应激和癌症相关的基因表达。此外，三氯蔗糖-6-乙酸酯也阻断了细胞色素P450家族的两个成员（CYP1A2和CYP2C19)。

三氯蔗糖是一种人工合成的高倍甜味剂。是一种常用的代糖添加剂，其甜度是蔗糖的600倍，但热量为0。由于风味和安全性优于安赛蜜和甜菊糖苷等代糖，三氯蔗糖颇受市场欢迎。

实际上，三氯蔗糖早在2000年前后就获得了美国、欧盟和日本等监管机构的批准，并确立了可接受的每日摄入量（ADI）水平，即每天每公斤体重可摄入15毫克。

不过，上述研究的另一主角——三氯蔗糖-6-乙酸酯的相关研究则很少。三氯蔗糖-6-乙酸酯是三氯蔗糖在商业生产中的中间体之一。而2021年的一项研究显示，在最近的商业三氯蔗糖样品中，作为杂质保留的三氯蔗糖-6-乙酸酯含量最高可达0.67%。此外，在摄入过三氯蔗糖的大鼠的粪便中，三氯蔗糖-6-醋酸酯相对于三氯蔗糖的浓度显著高于商业三氯蔗糖样品，前者含量高达10%。这可能是由于胃肠道中共生细菌对三氯蔗糖的乙酰化所致。

摄入商业上不纯的三氯蔗糖以及肠道内三氯蔗糖的乙酰化可能会导致三氯蔗糖-6-乙酸酯的生物暴露。暴露于三氯蔗糖-6-乙酸酯的潜在不良健康影响尚不清楚。研究人员未发现关于三氯蔗糖-6-乙酸酯的基因毒性和细胞毒性信息。由此，上述论文的研究目的即为确定三氯蔗糖-6-乙酸酯的毒理学和药代动力学特性。

为此，研究人员共进行了8个试验，分别为进行体外MultiFlow检测，以确定基因毒性潜力；进行体外哺乳动物细胞微核（MN）检测，以评估潜在的细胞遗传学/染色体损伤；采用硅模型应用程序Leadscope程序检测可能诱导基因突变的结构化学特征；采用细菌反向突变测试（Ames测试）来评估致突变潜力；使用RepliGut系统评估人横结肠的经上皮电阻（TEER）和渗透性；利用RNA-seq（RNA-sequencing）技术研究人类肠道上皮细胞的基因表达并鉴定差异表达基因；采用肝微粒体稳定性测定法评估潜在的肝脏生物转化；进行细胞色素P450(CYP450）抑制研究，评估可能导致药物相互作用（DDI）的解毒酶的潜在钝化。

采用前述多种试验的原因是，没有一种试验能够最终确定一种化合物的众多潜在毒理学和药代动力学特性。

结果显示，MultiFlow检测和细胞微核检测均表明，三氯蔗糖-6-乙酸酯具有遗传毒性。遗传毒性是指，环境中的理化因素作用于有机体，使其遗传物质在染色体水平、分子水平和碱基水平上受到各种损伤，从而造成毒性作用。据MultiFlow检测结果，三氯蔗糖-6-乙酸酯遗传毒性的作用机制（MoA）被归类为致裂性，即产生DNA链断裂。

此外，研究人员利用RNA-seq测定人肠组织转录组发现，三氯蔗糖-6-乙酸酯显著增加了与炎症、氧化应激和癌症相关基因的表达，其中金属硫蛋白1g基因（MT1G）表达最多。

人横结肠上皮经皮电阻（TEER）和通透性的测量表明，三氯蔗糖-6-乙酸酯和三氯蔗糖都损害了肠屏障的完整性。而肠道上皮屏障的作用在于提供物理和功能屏障，限制或调节离子、溶质、大分子和细胞通过细胞旁间隙的管腔进行被动扩散。

另外，三氯蔗糖-6-乙酸酯也抑制了细胞色素P450家族的两个成员（CYP1A2和CYP2C19)。这可能潜在地影响药物的生物利用度和内源性底物水平，并加剧潜在的不良代谢效应。

研究人员认为，总的来说，三氯蔗糖-6-乙酸酯的毒理学和药代动力学研究结果引起了对三氯蔗糖本身安全性和监管地位的重大健康担忧。

不过，需要注意的是，该论文中的8个研究均为体外试验。复旦大学附属中山医院营养科主任高键医生向界面新闻表示，这种体外实验的结果不确定性很高，有可能被以后的研究推翻。目前不建议其结果向大众推广，仅限于学术共同体内讨论比较合适。

实际上，伴随着不断出现的研究进展，对各种代糖安全性的质疑也一直存在。流行病学家Gideon Meyerowitz-Katz在2021年受访时的观点或许可以概括这一领域的现状，“这（代糖的安全性和健康益处）是一个尚未解决的问题，所有迹象都表明，与糖相比，人造甜味剂可能更好，但跟喝水比可能更糟。”