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スクラロースは人工甘味料であり、砂糖の代替品です。欧州連合では、 E番号E955としても知られています。スクロースを塩素化することによって製造され、フルクトース部分のC1位とC6位、グルコース部分のC4位にある3つのヒドロキシ基を選択的に置換して、1,6-ジクロロ-1,6-ジデオキシフルクトース-4-クロロ-4-デオキシガラクトース二糖類を生成します。スクラロースは、スクロース（食卓砂糖）の約600倍の甘さで、[ 2 ] [ 3 ]アスパルテームとアセスルファムカリウムの両方の3倍の甘さ、サッカリンナトリウムの2倍の甘さです。[ 2 ]
スクラロースをベースとした製品の商業的成功は、味、安定性、安全性の点で他の低カロリー甘味料と比較して優れていることに起因している。[ 2 ] [ 4 ]
スクラロースは、非栄養性甘味料（一般的な1グラムあたり14キロジュール[3.3kcal ] ） [ 5 ] 、虫歯を促進せず[ 6 ]、糖尿病患者と非糖尿病患者の両方にとって安全に摂取でき[ 7 ] 、インスリンレベルに影響を与えないため、多くの食品および飲料製品に使用されています。 [ 8 ]スクラロースベースの甘味料製品であるスプレンダの粉末には、デキストロースとマルトデキストリンという2つの増量剤が含まれています。スクラロースの含有量は約1.1%で、残りは増量剤です。[ 9 ] [ 10 ]
スクラロースは、アスパルテーム、アセスルファムカリウム、高果糖コーンシロップなどの他の人工甘味料や天然甘味料の代替品として（またはそれらと組み合わせて）使用されます。キャンディー、朝食用バー、コーヒーポッド、ソフトドリンクなどの製品に使用されています。また、缶詰の果物にも使用されており、水とスクラロースが、はるかにエネルギーの高いコーンシロップベースの添加物の代わりになっています。スクラロースは、増量剤としてデキストロース（グルコース）またはマルトデキストリン（どちらもトウモロコシ由来）と混合され、 McNeil Nutritionals社によってSplendaブランド名で国際的に販売されています。 [ 9 ]
この顆粒状スクラロースの混合物には充填剤が含まれており、それらはすべて水に急速に溶解します。スクラロースは湿度が80%未満では吸湿性がないため、焼き菓子はショ糖で作られたものよりも明らかに乾燥し、密度が低い食感になります。[ 11 ]
スクラロースは、米国食品医薬品局（FDA）、FAO/WHO合同食品添加物専門家委員会報告書、欧州連合食品科学委員会、カナダ保健省、オーストラリア・ニュージーランド食品基準局など、世界中の複数の食品安全規制機関によって安全であると認められています。
通常の焼き温度では、スクラロースは大部分が耐熱性があり、甘味が保持されるため、焼き菓子に使用する砂糖の代替品として適しています。[ 2 ]しかし、スクラロースを加熱するとダイオキシン が生成される可能性があることが懸念されています。 [ 12 ] 特にスクラロースを120 ℃以上に加熱すると、ポリ塩化ジベンゾ-p-ジオキシン（PCDD）、ポリ塩化ジベンゾフラン（PCDF）、クロロプロパノールなどの塩素化有機化合物が生成される可能性があります。[ 13 ]
さまざまな評価では、通常体重1kgあたりのmgで測定される最大許容一日摂取量（ADI）の異なる量が報告されています。カナダ糖尿病協会によると、生涯にわたって有害な影響なく摂取できるスクラロースの量は、 1日あたり体重1kgあたり9ミリグラムです。[ 14 ] [ 15 ] FDAの承認プロセスでは、甘味料として通常の量のスクラロースを摂取することは安全であることが示されました。[ 15 ] [ 16 ]有害な影響が見られる摂取量は、 1日あたり体重1kgあたり1500mgであり、 [ 16 ]推定一日摂取量と比較して大きな安全マージンがあります。欧州食品安全機関（EFSA）[ 17 ]とFDAの両方が、これを 体重1kgあたり15mg、つまり体重 70kgの人では1日あたり350～1050mgと定めています 。[ 15 ]
摂取されたスクラロースのほとんどは直接糞便中に排泄され、約 11～27% が消化管(腸) で吸収されます。[ 15 ] [ 16 ]腸から吸収された量は主に腎臓によって血液から除去され、尿として排泄され、吸収されたスクラロースの 20～30% が代謝されます。[ 15 ] [ 16 ]
マクニール・ニュートリショナルズによる1987年の食品添加物申請を審査したFDAは、「2年間のげっ歯類バイオアッセイでは、スクラロースまたはその加水分解生成物のいずれにも発がん 性を示す証拠はなかった」と述べた。[ 16 ] [ 18 ]
2023年、世界保健機関（WHO）は、一般の人々（糖尿病患者を除く）の体重管理や予防医療のために、スクラロースを含む非糖類甘味料を使用することを条件付きで推奨しなかった。[ 19 ] WHOは、砂糖、高度に加工された食品、甘味料入り飲料の摂取量を減らし、果物などの最小限に加工された無糖飲料や食品に置き換えることを推奨した。[ 19 ]
2024年現在多数の安全性および毒性に関する研究のレビューでは、スクラロースは通常使用される量よりもはるかに多い毎日の摂取量でも、毒性や発がん性がないという結論が出ている。 [ 2 ] [ 15 ] [ 16 ]
スクラロースは、1975 年にテート＆ライルの科学者たちがクイーン・エリザベス・カレッジ（現在はキングス・カレッジ・ロンドンの一部）の研究者レスリー・ホフとシャシカント・ファドニスと共同で研究していた際に発見されました。 [ 20 ]スクロースとその合成誘導体の新しい用途を研究し、塩化スルホニルを砂糖と混ぜていたとき、ファドニスは塩素化された糖化合物を「テスト」するように言われました。逸話によると、ファドニスはホフが「味見」するように頼んだと思い、そうしたところ、その化合物が非常に甘いことがわかりました。[ 21 ] [ 22 ]
テート＆ライル社は1976年にこの物質の特許を取得しました。2008年現在、残っている特許は特定の製造プロセスに関するものだけです。[ 23 ]
砂糖協会[ 24 ]の資金提供を受けたデューク大学の動物実験では、スクラロースを1.1～11 mg/kg BW/日含むスプレンダ（重量比で約1％のスクラロースと約99％のマルトデキストリンを含む）をラットに100～1000 mg/kg BW/日の用量で与えると、腸内細菌叢が減少し、腸内のpHレベルが上昇し、体重増加に寄与し、P糖タンパク質（P-gp）レベルが上昇するという証拠が見つかりました[ 25 ] 。これらの効果はヒトでは報告されていません。[ 3 ]デューク大学、ラトガース大学、ニューヨーク医科大学、ハーバード公衆衛生大学院、コロンビア大学の科学者を含む専門家パネルは、規制毒性学および薬理学誌で、デューク大学の研究は「科学的に厳密ではなく、研究結果の信頼できる解釈を妨げるいくつかの重要な領域で欠陥がある」と報告した。[ 26 ]
スクラロースは1991年にカナダで初めて使用が承認されました。その後、 1993年にオーストラリア、 1996年にニュージーランド、 1998年に米国、 2004年に欧州連合で承認されました。2008年までに、メキシコ、ブラジル、中国、インド、日本を含む80か国以上で承認されました。[ 27 ] 2006年、FDAは食品の規制を改正し、スクラロースを食品中の「非栄養性甘味料」として含めました。[ 28 ] 2008年5月、Fusion NutraceuticalsはTate & Lyleの特許を使用してジェネリック製品を市場に投入しました。
2015年4月、ペプシコは米国でダイエットペプシの売上が5％以上減少したため、米国で販売するダイエット飲料のほとんどでアスパルテームからスクラロースに切り替えると発表した[ 29 ]。同社は、この決定は消費者の好みに応じた商業的なものであると述べた。
2018年2月、ペプシコは前年の売上が8%減少したため、ダイエットペプシにアスパルテームの使用を再開した。[ 30 ] [ 31 ]
スクラロースは、1,6-ジクロロ-1,6-ジデオキシフルクトースと4-クロロ-4-デオキシガラクトースからなる二糖類です。これは、スクロースの選択的塩素化によって多段階の経路で合成され、3つの特定のヒドロキシル基が塩素原子に置換されます。この塩素化は、第一級アルコールの1つをエステル（酢酸エステルまたは安息香酸エステル）として選択的に保護し、次に、いくつかの塩素化剤のいずれかを過剰に用いて塩素化し、残りの2つの第一級アルコールと1つの第二級アルコールを置換し、最後にエステルを加水分解することによって達成されます。 [ 32 ] [ 33 ]
スクラロースは、通常の温度、圧力、湿度条件下で保存すると安定しています。[ 34 ]高温（38 ℃、100 °F）での保存中に長時間加熱すると、スクラロースは分解し、二酸化炭素、一酸化炭素、および少量の塩化水素を放出する可能性があります。[ 34 ]
摂取されたスクラロースの大部分は人体で代謝されず、変化せずに排泄されます。これは、従来の廃水処理プロセスでは除去できない新たな環境汚染物質です。[ 36 ] [ 37 ]
ある研究によると、スクラロースは多くの微生物によって消化され、環境中に放出されると分解される。[ 38 ]しかし、スウェーデン環境研究所の測定では、下水処理はスクラロースにほとんど影響を与えず、廃水排出物中に数μg/L（ppb）のレベルで存在していることが示されている。[ 39 ]このようなレベルでは生態毒性学的影響は知られていないが、スウェーデン環境保護庁は、この化合物が自然界でゆっくりとしか分解されない場合、レベルが継続的に上昇する可能性があると警告している。金属容器内で非常に高い温度（350 ℃または662 °F以上）に加熱すると、スクラロースは発生する煙の中にポリ塩化ジベンゾ-p-ジオキシンやその他の残留性有機汚染物質を生成する可能性がある。[ 40 ]
スクラロースは自然水で検出されているが、研究によると、環境中で検出された濃度は、特定の種類の水生生物に悪影響を及ぼすのに必要な濃度をはるかに下回っている。[ 41 ]
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