V laboratořích ALS Czech Republic, s.r.o. jsme vyvinuli zcela novou metodu pro stanovení umělých sladidel acesulfamu K, sacharinu a cyklamátu v pitných, povrchový a podzemních vodách.

Umělá sladidla jsou syntetické látky s organoleptickými vlastnostmi podobnými jako má sacharóza (přírodní cukr). Jejich sladivost je však ve srovnání s přírodním cukrem několikasetnásobně vyšší. Celosvětově se používají v mnoha výrobcích jako náhražky cukru a jsou běžnou součástí nejen potravin a nápojů, dezertů, žvýkaček, ale také pečiva a chleba zejména pro diabetiky či dietních produktů. Kromě toho se používají také v produktech osobní péče a farmaceutických výrobcích, jako jsou zubní pasty nebo sirupy proti kašli. Mezi nejoblíbenější umělá sladidla mající nespočet aplikací v potravinářské chemii patří sacharin, cyklamát, aspartam, acesulfam K, sukralóza, alitam, neotam a neohesperidin dihydrochalkon. Jedná se o řadu látek se vzájemně velmi odlišnou strukturou a různými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, které následně ovlivňují jejich osud v životním prostředí.

Umělá sladidla a životní prostředí

Důležitost sledování osudu umělých sladidel a hodnocení jejich dopadu na životní prostředí dokládá například rozsáhlá zpráva Evropského úřadu pro bezpečnost potravin EFSA z roku 2021 „Review and synthesis of data on the potential environmental impact of artificial sweeteners“. Z této zprávy, která zpracovává informace z několika stovek vědeckých publikací, vyplývá, že některá umělá sladidla jsou v životním prostředí rozšířena ve vysokých koncentracích. Byla zjištěna v oceánech, půdách, biologických materiálech, srážkách, pitných vodách, ve vegetaci i v atmosféře. Přestože umělá sladidla mají historii jakožto bezpečná potravinářská aditiva, jsou v důsledku jejich extrémní perzistence a všudypřítomného výskytu v různých ekosystémech řazena mezi významné kontaminanty životního prostředí. Koncentrace, v jakých jsou tyto látky v nacházeny, nepředstavují dle stávajících dostupných studií akutní riziko pro živé organismy.

Z dlouhodobého hlediska však mohou představovat problém, jehož závažnost je potřeba vyhodnotit, a to také v kontextu zátěže životního prostředí v kombinaci s dalšími významnými kontaminanty.   

Do vodního ekosystému se umělá sladidla dostávají především močí, kde se nacházejí v nezměněné podobě, neboť řada z nich (např. acesulfam K, sacharine, cyklamát) v lidském těle nepodléhá metabolismu. Tyto látky jsou ve vodním ekosystému odolné vůči degradaci a kvůli své vysoké rozpustnosti nejsou imobilizovány v sedimentech. Dochází tak k jejich transportu na velké vzdálenosti z ústí řek až do vzdálených oceánských oblastí včetně polárních. Některá umělá sladidla prochází nezměněna i čistírnami odpadních vod. Vědecké studie ukazují, že některé z těchto látek (např. acesulfam K) patří mezi nejhojnější antropogenní kontaminanty přítomné v odpadních, povrchových i podzemních vodách s koncentracemi v setinách až stovkách μg/L.

Uvedená fakta se potvrzují i v naší laboratoři, kde jsme testování podrobili již několik stovek vzorků podzemních a povrchových vod. V 16 % testovaných vzorků byl nalezen obsah acesulfamu K vyšší než 0,05 µg/L, a to až 1,63 µg/L. Na druhou stranu, pozitivní nálezy sacharinu a cyklamátu byly zachyceny pouze v několika vzorcích.

Stanovení umělých sladidel ve vodách

Analýza umělých sladidel ve vodách se v ALS provádí na nejmodernějších přístrojích rychlou, citlivou a spolehlivou metodou ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní detekcí (UHPLC–MS/MS). Metoda je plně validována a akreditována Českým institutem pro akreditaci (ČIA). Díky moderní technice a zkušenostem našich analytických týmů dosahujeme velmi nízkých reportovacích limitů - 0,05 µg/L pro acesulfam K a sacharin a 0,1 µg/L pro cyklamát v pitné, povrchové a podzemní vodě.

Doporučený objem vzorku pro analýzu je 40 ml (ve skleněné vzorkovnici, případně ve skleněné vzorkovnici s thiosíranem sodným). Doba dodání výsledků je do 7 dní. 

Reference:

Review and synthesis of data on the potential environmental impact of artificial sweeteners; Agriculture and Environment Research Unit University of Hertfordshire, UK; Kathy Lewis & John Tzilivakis; https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2903/sp.efsa.2021.EN-6918  

Ab Qayoom Naik, Tabassum Zafar, Vinoy Kumar Shrivastava, "Environmental Impact of the Presence, Distribution, and Use of Artificial Sweeteners as Emerging Sources of Pollution", Journal of Environmental and Public Health, vol. 2021, Article ID 6624569, 11 pages, 2021; https://doi.org/10.1155/2021/6624569

Sang, Z., Y. Jiang, Y.-K. Tsoi and K. S.-Y. Leung (2014). "Evaluating the environmental impact of artificial sweeteners: A study of their distributions, photodegradation and toxicities." Water Research 52(0): 260-274.

Tollefsen, K. E., L. Nizzetto and D. B. Huggett (2012). "Presence, fate and effects of the intense sweetener sucralose in the aquatic environment." Science of the Total Environment 438: 510- 516.