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无法消化的人工甜味剂通过粪尿排出,污染水源后被我们重新喝下

早在公元5世纪至6世纪,就有医生发现有些人的尿液粘稠,经常会惹蚂蚁来采食,最后确定这些病人的尿液是甜的,也不知道是谁尝出来的。

这当然就是大家都知道的糖尿病症状,

然而,生活在现代的健康人也可能撒出一泡发甜的尿,不过甜味的来源不是糖,而是来自甜味剂。

甜味剂的概念或许大家都已经有所了解,提供甜味但却不会给人体带来额外的热量负担,一些甜味剂,尤其是人工甜味剂往往最终通过尿液排出体外。

但你有没有想过,这些被人为排放到水中的甜味剂会流入江河湖海,污染环境中,甚至最终再次被我们吃下。

这可不是危言耸听,研究发现香港海水中含有多种人工甜味剂,其浓度为安赛蜜(0.34μg/L)>糖精(0.25μg/L)>甜蜜素(0.23μg/L)>三氯蔗糖(0.2μg/L)。

海水中的人工甜味剂或许还并不是那么让人有触动,毕竟没有人会把海水当做饮用水。

然而,更可怕的是在美国、瑞典、以色列、德国、瑞士、中国、西班牙各个国家的污水处理厂进水和出水中都检测出了了人工甜味剂的存在。

其中相关的研究中,个别人工甜味剂的检出率达到100%,这也说明污水处理厂无法有效去除人工甜味剂,而这些经过处理的水还会流入自来水管道中。

人工甜味剂是一个很有争议的东西,从最早诞生时被认为是肥胖症、糖尿病以及龋齿人群的福音,到后来出现对人体是否有害的争论,再到21世纪对环境的影响。

人工甜味剂有时候也会被称作代糖,使用比较广泛的几种为:糖精、安赛蜜、甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜,它们是一类人工合成或半合成的物质,几乎不会被人体代谢吸收。

生活中,人工甜味剂的应用要比我们想象得更广泛,除了我们熟悉的无糖低热量食品和饮料外,很多个人护理用品中也有它们的身影,比如牙膏、唇膏。另外,传统非无糖的食品中也会添加人工甜味剂来改善口味,比如酒类。

一种无糖薄荷糖的配料成分

无论添加在何种产品中,生活中的人工甜味剂最终都会进入生活污水。被我们吃下肚的部分经过人体的消化和代谢,随尿液和粪便进入下水道,个人护理用品中的部分则被冲洗排走。

含有人工甜味剂的生活污水可能有部分直接流入到环境中,这一部分可能不会像其他天然物质一样被微生物快速分解。

由于它们是被人为合成的,在自然界中原本并不存在,也就很少有生物以分解这些人工甜味剂为生,当然,一些具有天然相似物的人工甜味剂还是能够被微生物分解,但不是所有。

一种分解木质素的真菌

正如植物登上陆地后为了支撑更高大的体型进化出合成木质素的能力,陆地上的分解者们对这种全新的物质束手无策,直到第一种能分解木质素的真菌出现,被固定在植物残骸中的碳和氧才重新被释放到大气中。

具体来说,安赛蜜和三氯蔗糖两个选手特别难对付,生物降解对它们的作用不大。

以三氯蔗糖为例,它结构稳定,在65°C以上的温度下和碱性条件下可能发生水解,但在pH=3的条件下,三氯蔗糖1年内的水解不到1%,在接近中性的条件下,它几乎不发生水解。

研究人员正在做人工甜味剂检测的取样

在自然水体中,三氯蔗糖的生物降解速率很低,有研究显示,当在湖水中加入1μg/L的三氯蔗糖时,10周后之降解了不到20%。

安赛蜜的情况也类似,但原因有待进一步研究,安赛蜜和糖精、甜蜜素都具有磺酰胺结构,但后两者都能被生物有效降解。

正因为这两种人工甜味剂特别顽固,它们还可以作为一种生活污水示踪剂,用于检测生活污水泄露。

人工甜味剂的流向

自然没法解决,那么污水处理厂或自来水厂有没有办法呢?

从传统的污水处理厂的技术来看,沉淀对三氯蔗糖、安赛蜜、糖精、甜蜜素等人工甜味剂几乎没有去除作用,生物降解环节与上述相同,不再重复。

自来水厂的处理步骤会更加全面,包括絮凝、砂滤和液氯消毒,它们对不同的人工甜味剂的效果不同。絮凝沉淀对于溶解度较高的较高的物质没有去除作用。

砂滤主要靠池中的石英砂、活性炭等起到过滤的作用,对各类人工甜味剂的吸附效果都不理想,但有研究表明在灭菌条件下活性炭对安赛蜜、三氯蔗糖和糖精有一定的吸附能力。

剩下的就是加氯消毒,很遗憾它也收效甚微,尤其对于本就已经拥有3个氯原子的三氯蔗糖分子来说。但是臭氧处理倒是对安赛蜜有一定的去除效果。

污水处理厂和自来水厂对人工甜味剂的去除率

总之,根据各国对不同自来水系统的研究,虽然因为工艺步骤不同,最终水中检出的人工甜味剂种类和浓度有差异,但几乎都没能逃过三氯蔗糖和安赛蜜的污染,质量浓度在几十到数百纳克每升。

这样的浓度其实不会对人体产生影响,甚至也无法被我们察觉,但如果放任其滥用,或许有一天我们会喝上“有点甜”的自来水。

其实人工甜味剂的问题并不仅仅局限于人类,在养殖业中,人工甜味剂被当做饲料的添加剂,可以改善口味增进食欲。一项研究显示,猪进食了添加了糖精的饲料,糖精随粪便排出,浓度可以达到12mg/L,如果有勇气的话,应该能尝出甜味。

让饲料变甜是养殖业的常见方法

糖精可以在粪便中稳定贮存至少2个月,而动物粪便又是农业上的肥料,人工甜味剂就以这样的方式进入土壤,污染地表水和地下水。

所以还是不要随意灌装野泉眼的泉水饮用,因为你不知道那一口若隐若现的甘甜到底是不是来自附近的养猪场,或者半山腰上施农家肥的原生态菜地。

以上只是夸张的说法,从2007年开始,人们才注意到人工甜味剂的污染问题,今天很多学者注意到这些进入自然水体中的物质会对生物带来怎样的影响。

比较幸运的是,目前为数不多相关的研究并没有发现比较显著的负面影响,但不能认为它们对环境是安全的,因为相关的研究太少,主流观点还是倾向于认为会造成一定程度的影响。

中国现在已是亚太地区人工甜味剂最大消费国和生产国,当然也面临人工甜味剂的污染问题。

不过,我们其实也不必过于恐慌,目前有关人工甜味剂的问题对普通人来说可能只是膈应人而已。

由于人工甜味剂在近几十年来一直存在争议,主要是关于对人体的危害,观点在“动物实验有害”和“机制与人类无关”左右横跳。目前,很多国家和地区已经开始限制人工甜味剂的使用。

食品工业界近来也更倾向于寻找更安全的天然甜味剂,它们通常来自天然植物的提取物,经过工艺改良后可以使用生物发酵法大规模生产,比如无糖饮料中常见的赤藓糖醇。

我们或许不知道人工甜味剂的时代是否会落幕,但身为现代人应当明白,甜味泛滥成灾并不是一件好事。

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