Selv Kemikere Kan Tage Fejl. Foto: medicinske kemikere — organiske kemikere, der studerer stoffer — udvikler ofte en evne, der undertiden uformelt kaldes “øjeæbletoksikologi” eller evnen til at bestemme en grov ide om stoffets toksicitet bare ved at se dets kemiske struktur på papir. Det er en form for intuition. Jo længere du gør jobbet, jo bedre får du det.
det ville være rimeligt at kalde denne færdighed et “højtuddannet gæt”, som erhverves gennem mange års undersøgelse af forholdet mellem strukturerne i en række kemikalier og deres toksicitet. Det er ikke perfekt, men vi får det ofte rigtigt. Det kunne lige så let kaldes erhvervet toksikologisk vurdering. Eller, ” det er en grim leder molekyle!”
men det mislykkedes elendigt med det kunstige sødemiddel Splenda (sucralose). For mange medicinske kemikere så sucralose ud som dårlige nyheder, men viste sig at være det modsatte. Mere om det senere.
typisk er forudsigelig vurdering af toksicitet baseret på genkendelse af et fragment i et givet molekyle, der vides at forårsage problemer, når det er til stede i andre kemikalier. Lad os kalde fragmentet et “hot spot” (1), og det rejser ofte et rødt flag.
det mest oplagte røde flag for toksicitet er et molekyle, der ser ud til at være kemisk reaktivt. Reaktive molekyler forårsager ofte problemer, fordi de, som navnet antyder, reagerer med biomolekyler i kroppen (for eksempel proteiner eller DNA) og kan ændre deres strukturer. Denne ændring kan ændre eller endda deaktivere funktionen af proteiner eller DNA, og det er det, der normalt er ansvarlig for toksicitet. På grund af denne egenskab er der ikke mange reaktive lægemidler på markedet.
de vigtigste undtagelser herfra er visse kræftlægemidler, hvoraf mange (især de ældre) med vilje er lavet til at være reaktive, da de virker ved forgiftning af kræftceller (og også ikke-kræftceller).
enhver uddannet organisk kemiker kan identificere hot spots, der gør molekyler reaktive. (Dette er undervist i organisk 101.) Dette er grunden til, at sucralose løftede et par øjenbryn, da det blev godkendt af FDA i 1998. Sødestoffet har ikke et potentielt hot spot. Den har tre.
på det tidspunkt var der en kollektiv “huh?”i nogle kvartaler af den organiske kemi verden. En række kemikere (mig selv inkluderet) besluttede ikke at bruge det, fordi vi bare ikke kunne lide udseendet af dets kemiske struktur. (Andre kunstige sødestoffer, såsom aspartam, som ikke har nogen strukturel lighed med sucralose, har aldrig bekymret mig.) Men det viste sig, at i dette tilfælde, at vores øjenkugler blev krydset. Vi tog fejl. Her er hvorfor.
en klasse af kendte reaktive molekyler kaldes alkylhalogenider, og de har alle et strukturelt træk til fælles — en kemisk binding mellem kulstof og en af halogenerne— fluor, chlor, brom eller jod (2). Følgende grafik viser dette:
se nu på strukturen af sucralose:
selvom du er blandt de millioner af mennesker, der hader kemi, ikke ved noget om det eller begge dele, er det ret indlysende, at sucralose indeholder tre alkylhalogenider i samme molekyle (blå cirkler). Dette er hvad “bange” kemikere. På papir ser det ud til, at det kunne være et reaktivt molekyle. Så hvordan kan det være, at noget, der har tre mulige hot spots, men også en kemisk struktur, der ligner et insekticid eller flammehæmmende middel, er sikkert nok til at spise?
svaret er: din krop.
Sucralose er identisk med saccharose (rørsukker), med en undtagelse — de tre chloratomer (blå cirkler). I saccharose er disse chloratomer ilt. Men det er disse kloratomer, der gør sukker til noget uden kalorier. Dette skyldes, at de to kemikalier håndteres meget forskelligt i din krop.
når du har slugt saccharose, omdanner et tarmsym kaldet sucrase det hurtigt til en 1:1 blanding af glucose og fructose. Begge disse sukkerarter har masser af kalorier. Men sucrase genkender ikke sucralose som sukker, så det reagerer ikke med det eller nedbryder det. Som et resultat passerer næsten al sucralose gennem dit fordøjelsessystem uden at blive absorberet (3). Derfor har den nul kalorier. Temmelig kloge ting.
dine smagsløg spiller også en stor rolle. Af grunde, jeg ikke kan forklare, gør de tre chloratomer sucralose 600 gange sødere end saccharose. En dåse Pepsi one indeholder 60 mg sucralose (4). En dåse med almindelig Pepsi indeholder 41 gram (41.000 mg) sukker. Så selvom sucralose var kalorisk, ville du kun have brug for 600 gange mindre af det for at få den samme sødme.
da tingene er syntetiske, er det garanteret, at Joe Mercola og resten af de anti-kemiske Internet dopes vil forsøge at skræmme dig, og de vil nok lykkes. Jeg gider ikke engang at kigge.
men hvis det er nogen trøst, her er nogle af toksikologiske data om sucralose. Det er svært at blive sikrere end dette:
- det var umuligt at dræbe gnavere, der fik sindssygt høje doser sucralose. Mus og rotter, der blev fodret med enkeltdoser på henholdsvis 16 og 10 gram pr. Dette svarer stort set til et kilogram (2,2 pund eller 1.000.000 mg) hos mennesker. Du skal drikke 17.000 dåser Pepsi One for at få så meget.
- når rotter blev fodret med en diæt, der bestod af 2.5 procent sucralose, forskere bemærkede, at rotterne oplevede vægttab og nedsat madforbrug — begge røde flag, som er indikatorer for toksicitet. Men disse virkninger skyldtes ikke toksicitet. Når den samme dosis blev administreret ved sonde (et rør ned i halsen), forsvandt denne effekt, og rotterne spiste normalt. Hvorfor? Rotterne spiste mindre og tabte sig, fordi de ikke kunne lide smagen af deres mad, da den blev spiked med en så høj mængde af noget så sødt. Så de spiste mindre. Og tabte vægt.
- når beagles blev fodret med omtrent samme dosis (vægt for vægt) i 12 måneder, var der slet ingen bivirkninger.
- fra American Cancer Society: “nuværende beviser viser ikke en sammenhæng mellem og øget kræftrisiko.”
hvis dette ikke overbeviser dig om, at tingene er sikre, vil intet. Men jeg bruger det stadig ikke; ikke på grund af sikkerhedsproblemer, men fordi jeg synes, det smager icky. Jeg har ingen data til at bakke dette op.
på trods af moderne metoder, der måler toksicitet på en række nøjagtige måder, tror jeg stadig, at øjeæbletoksicitet har en plads i lægemiddelopdagelse. Det hjælper med at udelukke forbindelser, der naturligvis vil være uegnede som lægemiddelkandidater (5). Men, en gang imellem øjeæblet er nærsynet.
noter:
(1) Dette fungerer ikke godt omvendt. Du bliver nødt til at være ude af dit sind for at tro, at du kunne se på strukturen af en given kemisk forbindelse og forsøge at afgøre, om den ikke er giftig.
(2) alle ting lige, alkylfluorider er næppe reaktive. Chlorider er moderat så, og både bromider og iodid er meget mere. Halogener, der er bundet til ringe (arylhalogenider), er ikke reaktive.
(3) en lille mængde sucralose absorberes gennem tarmen i blodet, men det udskilles hurtigt i urinen.
(4) Pepsi one indeholder også et andet kunstigt sødemiddel kaldet acesulfamkalium.
(5) Det er netop derfor, biologer skal lytte til kemikere. Da jeg var på Vieth, havde et geni ideen om, at en organotinforbindelse (Nej, Jeg er ikke sjov) kunne gøre et godt lægemiddel til at ændre LDL/HDL-forholdet i musemodeller af lipidforstyrrelser. Da jeg så dette, foreslog jeg, at han lige så godt kunne male tingene på en kugle og skyde det i musen. Jeg fik problemer for at have en dårlig holdning, men musene fik det værre. De var alle døde inden for fem minutter efter at være blevet doseret. Duh.