Produzione di aspartame mediante tecniche di ingegneria

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI URBINO
“CARLO BO”
Facoltà di Farmacia
Corso di Laurea in Scienza della Nutrizione
“Produzione di aspartame mediante
tecniche di ingegneria genetica
microbica”
Relatrice Dott.ssa
Tesi di:
Barbara Citterio
Urszula Szrejder
Anno Accademico 2011-2012
INDICE
INTRODUZIONE
5
1
E-951: STORIA E CONFLITTI
7
1.1
BREVE STORIA DEI DOLCIFICANTI ARTIFICIALI
8
1.2
LA SCOPERTA DEL DOLCIFICANTE MIRACOLOSO
8
1.3
AUTORIZZAZIONE, FRODE, CONFLITTI DI INTERESSE 10
1.4
IL FALSO SLOGAN
14
1.5
IN ITALIA
15
1.6
L’ISTITUTO RAMAZZINI
16
1.7
EFFETTI COLLATERALI
18
1.8
IL FALSO MITO DELLA DOSE GIORNALIERA
22
2
INGEGNERIA GENETICA E BIOTECNOLOGIA
25
2.1
BREVE INTRODUZIONE ALL’INGEGNERIA GENETICA
26
2.2
ENZIMI DI RESTIRZIONE
27
2.3
I PRINCIPI DI BASE DELL’INGEGNERIA GENETICA
28
2
2.4
IL TEST DI COMPLEMENTAZIONE
2.5
TRASPOSONI E TRASPOZIONE
46
2.6
LE BASI DEL CLONAGGIO MOLECOLARE
46
2.7
L’INGEGNERIA GENETICA NELL’UTILIZZO DI PLASMIDI E
44
BATTERIOFAGI LAMBDA
49
2.8
MUTAGENESI IN PROVETTA E SITO-DIRETTA
51
3
PRODUZIONE MICROBIOLOGICA DELL’ASPARTAME
53
3.1
INTRODUZIONE E STORIA DELLE BIOTECNOLOGIE
54
3.2
PRODUZIONE DELL’ASPARTAME
54
3.3
INTRODUZIONE ALLA PRODUZIONE DI AMINOACIDI
56
3.4
PRODUZIONE DI FENILALANINA
60
4
BIOSINTESI E REGOLAZIONE DELLA PRODUZIONE DI
L-FENILALANINA
4.1
63
BIOSINTESI DELLA L-PHE ATTRAVERSO LA VIA DELL’ACIDO
SHIKIMICO
66
3
4.2
INGEGNERIA GENETICA E METABOLICA
4.3
APPROCCIO FAME (FERMENTATION AND METABOLIC
ENGENEERING)
4.4
68
70
AUMENTO DELLA FORNITURA DEL PRECURSORE
73
CONCLUSIONE
75
BIBLIOGRAFIA
78
RINGRAZIAMENTI
81
4
Introduzione
L'argomento della mia tesi è volto alla riflessione se quello che
mangiamo è davvero ciò che pensiamo esso sia.
Ad aprirmi gli occhi e ad insegnarmi ad indagare su ciò che compro e
ciò che mangio, sono stati Veronica Pecorella, responsabile della
comunicazione e marketing dell'Istituto Mediterraneo di Certificazione
dei prodotti biologici, nonché un'amica, e Remo Ciucciomei, suo marito
nonché presidente della stessa azienda, grazie allo slogan di una delle
loro iniziative “Conosci il tuo pasto”:
“Una delle cose che ci piacerebbe ristabilire è che quando
qualcuno ci vende qualcosa da mangiare vorremmo sapere chi lo
ha fatto, come è stato fatto, e da dove viene”
Sottolineerei quanto sia importante essere informati su ogni singolo
ingrediente, seppur difficile, perchè la nostra conoscenza è l'unica cosa
che ci possa tutelare.
Ci dobbiamo, inoltre, domandare se ciò che mangiamo oltre ad essere
buono o di ottima qualità sia sano.
Quanto riportato nelle etichette deve essere veicolo di una informazione
corretta e trasparente e non deve indurre in errore i consumatori sulle
reali caratteristiche dei prodotti.
Purtroppo le etichette non sempre risultano “trasparenti” e non sempre
le
aziende,
che
siano
alimentari,
chimiche
o
farmaceutiche,
antepongono la salvaguardia del consumatore all’interesse economico.
Un esempio palese è il caso dell'aspartame, una delle più grandi frodi
alimentari degli ultimi secoli, ma sono pochi a volerlo ammettere.
Il consumatore se non conosce, è vulnerabile.
5
Indagando sul caso Aspartame, mi sono imbattuta nella sua produzione
microbiologica, ed in particolare, nello sfruttamento di ceppi microbici
per la produzione industriale di aminoacidi.
La microbiologia è sempre stata una delle mie materie preferite, e trovo
particolarmente interessante il fatto che, anche se non li vediamo i
microbi siano ovunque.
Molti danno per scontato l’esistenza dei microrganismi o li associano
soltanto con i loro effetti negativi, come la decomposizione e
putrefazione degli alimenti, o agli aspetti patologici.
Infatti, non sono in molti a sapere che essi vengono utilizzati nella
maggior parte dei processi produttivi e biotecnologici del campo
alimentare, sono infatti fondamentali per la produzione di alimenti come
vino, birra, formaggio, yoghurt, salumi, e nella panificazione.
Uno dei campi in cui le biotecnologie hanno apportato il maggior
contributo, è senza dubbio, quello della produzione di farmaci e
antibiotici a partire da microrganismi, basti pensare alla penicillina e
all’insulina, eliminando così gli effetti negativi della loro sintesi chimica.
Quello della microbiologia è un mondo ancora tutto da studiare, un
mondo prezioso da cui l’uomo può ancora trarre vantaggio e apportare
miglioramenti in numerosi campi.
La microbiologia è una scienza stupefacente e senza limiti, ovviamente
se utilizzata per scopi positivi e non nocivi all’uomo.
6
Capitolo 1
E-951:
STORIA E CONFLITTI
7
1.1 Breve storia dei dolcificanti artificiali
Abbiamo testimonianze che l'uomo fosse alla ricerca del sapore dolce a
partire dal Neolitico. Sono molti gli antichi disegni nelle caverne
spagnole di Arana che raffigurano i nostri antenati mentre estraggono il
miele da un nido d'api. Questo suggerisce che sin da quell'epoca,
l'uomo usasse il sapore dolce, che raffigurava graficamente per
avvertire i propri simili su quali fossero gli alimenti disponibili in natura e
quali fossero quelli sicuri.
Sfortunatamente questo sapore fornisce grandi quantità di calorie e
implica l’assunzione di carboidrati.
L'uomo moderno, per ovviare a questi “effetti indesiderati” ha cercato di
sviluppare sostanze dal sapore dolce e senza “inutili” calorie.
Questa caratteristica, oltre rispondere al problema obesità, sarebbe
stata un'ottima fonte di guadagno e beneficio per quelle industrie che,
ottenuto il traguardo, ne avrebbero fatto un vero e proprio business,
tutto ciò per non negare all'uomo una quantità desiderata, ma non
indispensabile, di sapore dolce.
I dolcificanti non calorici sono utilizzati anche per aumentare
l'appetibilità dei prodotti farmaceutici, aiutando nel trattamento i
diabetici, e fornendo una risorsa a basso costo nelle zone dove lo
zucchero non è disponibile.
Il primo dolcificante nacque nel 1879, la saccarina, usata inizialmente in
prodotti come dentifrici, collutori, e gomme senza zucchero [29].
1.2 La scoperta del dolcificante miracoloso
Scoperto casualmente nel 1965 dal chimico della “G.D Searle and
Company” (fondata nel 1885 nell'Illinois e acquisita nel 1985 dalla
Monsanto) James M. Schlatter mentre era alla ricerca di un nuovo
farmaco anti-ulcera. Analizzando molteplici sostanze fra le quali
8
l’aspartame, entrò casualmente in contatto con esso e sapendolo
caratterizzato da bassa tossicità, non provvedette alla sua eliminazione
mediante
semplice lavaggio
delle
mani.
Successivamente, per
raccogliere un pezzo di carta, si leccò un dito sentendo il sapore dolce
lasciato dall’aspartame. Questo fortuito episodio permise all'azienda di
studiare centinaia di versioni modificate della molecola, nessuna delle
quali dimostrò però di possedere caratteristiche migliori dell’ originale, in
particolare gusto eccellente, qualità, potenza, stabilità, bassa tossicità e
la facile digestione. L'azienda, sintetizzata la molecola finale, ottenne il
brevetto che durò fino al 1992, liberalizzando poi la sua tecnologia e
aprendola a tutte le compagnie che la volessero produrre.
L’aspartame venne commercializzato con il nome di “Nutrasweet” e con
la sigla E-951, un nuovo prodotto con un potere dolcificante quasi 200
volte maggiore del saccarosio e prontamente solubile in acqua [14].
L'aspartame, però, non tende ad interagire con altri aromi alimentari
(sapori) e quindi non rispecchia alla perfezione lo zucchero. Le ricette
dei prodotti da forno, dolciumi e altri prodotti, devono essere modificate
se viene utilizzato l'aspartame e, sebbene possa essere usato in ricette
a microonde, è inadatto alla cottura poiché è sensibile al calore
prolungato [11]. La caratteristica più importante è però la capacità di
apportare dolcezza e sapore senza impartire altre caratteristiche fisiche
come massa o calorie, cosa che lo rende unico tra gli altri dolcificanti, o
almeno fino XXI secolo, quando numerosi ricercatori a livello mondiale,
ne sfatarono le proprietà.
La
scoperta
dell’aspartame
o
dipeptide
L-aspartil-L-fenilalanin
metilestere (APM), composto da due amminoacidi, l'acido aspartico
(40%) e la fenilalanina (50%) esterificata tramite il suo gruppo
carbossilico al metanolo (10%) (Fig 1), si colloca in un periodo nel quale
la popolazione americana era già la più obesa del pianeta, sarebbe
bastato indurre il bisogno e gli strateghi del marketing avrebbero ben
presto trovato il modo per soddisfarlo [22].
9
Fig. 1: Molecola di aspartame
1.3 L’autorizzazione, la frode e i conflitti di interesse
Erik Millstone (Prof. Politiche della Scienza – Univ. Sussex): “Una parola?
Scandalo!”
Quando nel 1965 la Searle scopre, casualmente, che il farmaco
antiulcera sul quale stavano lavorando aveva un potere dolcificante,
inizia subito i test scientifici sulla sua sicurezza.
Otto anni dopo presenta domanda di commercializzazione all'ente
governativo statunitense
prodotti
alimentari
e
che si occupa della regolamentazione dei
farmaceutici
(FDA),
ottenendo
nel
1974
l'autorizzazione caratterizzata da una breve durata a causa l'intervento
dell'avvocato dei consumatori di Washington, James Turner che elencò
i seri problemi sanitari che l'FDA aveva trascurato [22].
Le controversie sulla tossicità dell'aspartame non si sono tuttavia
fermate con la sua autorizzazione, ed è stato anche ipotizzato che la
denuncia della presenza di alcuni rischi per la salute (in particolare
quello legato alla liberazione di metanolo) sia stata l'espediente per
10
un'operazione di aggiotaggio ai danni della G.D. Searle. Si sarebbe
cioè,
tratto
vantaggio
della
diffusione
mediatica
dei
rischi
dell'aspartame, creando un crollo del valore delle azioni della Searle.
Sul caso indagò l'agenzia governativa statunitense Securities and
Exchange Commission.
Nel 1985 la Searle, l'azienda che brevettò l'aspartame, fu acquisita dalla
Monsanto, e la linea di produzione di aspartame divenne una
sussidiaria della multinazionale chiamata NutraSweet, successivamente
venduta a J.W. Childs Equity Partners II L.P. nel 2000.
Tra le gravi negligenze che James Turner, avvocato dei consumatori di
Washington, aveva messo in evidenza, vi erano gli studi condotti dal
Dottor John Olney, patologo e psichiatra dell'Università di Saint Louis,
riguardanti un esperimento effettuato su topi nel 1971, durante il quale
scoprì che uno dei composti dell'aspartame, l'acido aspartico, colpiva il
cervello creando dei veri e propri microfori.
Dalle documentazioni della Searle si può leggere che solo su pochi topi
venne effettuato l'esame istologico di quest'organo, altri vennero persi
per autolisi (decomposti per necrosi) o addirittura scomparsi.
Ancora più allarmante è lo studio effettuato su 7 giovani scimmie nutrite
per un anno con latte con aggiunta di aspartame; 5 furono colpite da
gravi crisi epilettiche, una morì ma l'autopsia non fu mai effettuata e dai
verbali si legge: “la causa di morte non fu determinata”.
La ricerca deviava, infatti, l'attenzione sulle scimmie trattate con bassi
dosaggi di aspartame e non quelle sottoposte ad alto dosaggio, con
reazioni gravi e spesso fatali.
Ancora più sconcertante è la conclusione del referto degli studi, che la
Searle presentò per ottenere il permesso alla commercializzazione.
Tale referto arrecava la firma del Dott. Waisman, uno scienziato
riconosciuto a livello mondiale, il quale intraprese realmente l'inizio di
tali studi, ma morì prima della loro conclusione.
Fu per quest'argomentazione, presentata del 1972 da Turner, che la
Food
and
Drug
Administration
11
sospese,
soltanto
nel
1975,
l'approvazione dell'aspartame.
La ricerca fu portata a termine da due dipendenti della Searle, ma
furono attuate nuove indagini da parte dell’ FDA: A confermare tali studi
e le numerosissime irregolarità delle ricerche condotte dalla Searle fu,
nel 1977, Jerome Bressler, coadiuvato da
Jacqueline Verret,
tossicologa a capo della seconda squadra investigativa dell'FDA.
Dal suo verbale possiamo leggere:
“Il consumo di alimenti e il peso degli animali sono stati controllati
in modo sporadico e i dati forniti in merito non sono sufficienti.
In alcuni topi furono rimossi tumori, ma gli animali furono
reinseriti nello studio.
Alcuni
animali
sono
stati
dichiarati
morti,
ma
indicazioni
successive, effettuate a distanza di tempo, indicano che gli stessi
animali erano ancora vivi” [30].
“Molti tessuti si sono decomposti prima che venisse effettuata
l'analisi post-mortem. Ognuna di queste aberrazioni sarebbe
sufficiente a negare la validità di uno studio pensato per valutare
la sicurezza di un additivo alimentare...
Non è possibile immaginare che un tossicologo rispettabile
davanti ad una valutazione perfettamente obiettiva dei dati
derivanti da uno studio del genere non giunga alla conclusione
che lo studio è indecifrabile, inutile, e che deve essere ripetuto”
[22].
La FDA chiese allora che la Searle venisse
messa sotto inchiesta
giudiziaria per dimostrare la manipolazione dei dati delle sue ricerche
ma, Samuel Skinner, procuratore capo dell'Illinois, ritardò a tal punto i
tempi, che il Gran Giurì non valutò mai la richiesta dell'FDA.
Sei mesi dopo Samuel Skinner fu assunto come avvocato presso lo
studio legale che rappresentava, la Searle. Al suo posto venne
12
nominato William Conlon, ma l'inchiesta non andò mai in porto.
L'FDA decise così di istituire una commissione d'inchiesta interna con
tre autorevoli ricercatori che confermano le anomalie delle ricerche,
definendole “sconcertanti” e votano contro l'approvazione, scrivendo:
“Le premesse non lasciano scelta alla commissione se non
concludere che i dati resi nel corso dell’udienza non escludono un
effetto cancerogeno dell’aspartame e che, al contrario, sembrano
suggerire la possibilità che l’aspartame possa contribuire allo
sviluppo di tumori cerebrali. La richiesta di approvazione per
l’aspartame va revocata” [22].
Un anno dopo l'aspartame entra in commercio.
Verrebbe da chiederci perchè la Food and Drug Administration
concesse l'autorizzazione, qui entra in scena il 40° presidente degli Stati
Uniti d'America, Ronald Regan.
Regan fu eletto presidente nel novembre del 1980, a ottobre la
commissione d'inchiesta fu bocciata. Il giorno dopo il giuramento, la
Searle inviò una nuova richiesta di autorizzazione. Regan, amico
dell'amministratore delegato della Searle, Donald Rumsfeld (che
nominò “delegato speciale per il medio oriente”), sostituì il capo
dell'FDA con Arthur Heyes. Rumsfeld fu assunto come amministratore
delegato dalla Searle nel 1977 con l'incarico di salvarla in borsa,
salvando l'aspartame.
Mantenne il suo doppio incarico di delegato del governo e di
amministratore della Searle finché essa non fu acquisita dalla Monsanto
nell'85.
Per quanto riguarda l'aspartame, Heyes ignorò tutte le investigazioni
precedenti e commissionò una nuova ricerca a un organo terzo, ma
finanziato dall'azienda stessa che richiese l'autorizzazione, la Searle.
Quest'organo terzo confermò la sicurezza dell'aspartame, giustificando
le anomalie degli studi come errori nella trascrizione dei dati e gestione
13
degli animali.
Dopo aver concesso l'autorizzazione dell'uso dell'aspartame nelle
bevande dietetiche, Heyes lasciò la FDA, diventando poi consulente
scientifico presso l'azienda di pubbliche relazioni della Searle.
Oltre a quelli già nominati (Skinner, Conlon, Heyes, Rumsfeld) furono 7
i consulenti chiave dell'FDA che furono assunti dalla Searle e altre
aziende collegate ai dolcificanti. I conflitti d'interesse arrivano a 11. Tutti
gli studi condotti e finanziati dalla Searle dimostravano la sicurezza
dell'aspartame, ma studi indipendenti riscontrarono invece i problemi
legati all'aspartame [22].
Il brevetto statunitense sull'aspartame è scaduto nel 1992.
1.4 Il falso slogan
L'aspartame è composto da acido aspartico e fenilalanina, entrambi
naturalmente presenti in natura. Questo concetto fu utilizzato dalle
aziende pubblicitarie per promuovere il NutraSweet come prodotto
naturale, paragonandolo al latte e alle banane.
“Le piante di banana non producono il Nutrasweet e nemmeno le
mucche, ma potrebbero! Se tu mangiassi banane e latte sarebbe come
mangiare Nutrasweet. E’ fatto di elementi che troveresti naturalmente
nelle cose buone da mangiare. E’ costruito con due blocchetti di
proteine. La natura non produce il Nutrasweet, ma Nutrasweet non
potrebbe essere fatto senza” [22]
Il Dott. Richard Wurtman (Clinical Researche Centre Mit) definisce lo
slogan ingannevole poiché la fenilalanina derivante dall'aspartame
raggiunge direttamente l'encefalo, non essendoci altri amminoacidi che
la blocchino, cosa che invece accade per quella derivante dai prodotti
caseari [22].
14
Quando mangiamo i latticini e prodotti proteici i livelli di fenilalanina nel
cervello diminuiscono, mentre ingerendo l'aspartame aumentano.
L'indicazione in etichetta però non è chiara, poiché non viene
specificata la sua origine, ma viene semplicemente omessa nei prodotti
naturali e non “artificiali”.
Le caratteristiche che l’hanno inserito tra gli edulcoranti dietetici sono
state sfatate nell’aprile del 2012, grazie ad uno studio diretto dall’equipe
di Kate S. Collison, che dimostrò un’elevata incidenza di aumento del
peso, in topi maschi nutriti con aspartame (2-3).
1.5 In Italia
L'autorizzazione alla commercializzazione dell'aspartame arrivò in Italia
nel 1982, un anno dopo gli Stati Uniti d'America.
La giornalista Sabrina Giannini, che intervistò il Dirigente generale sulla
sicurezza alimentare e nutrizione umana del Ministero della Salute,
Silvio Boriello, chiese il permesso di visionare la documentazione degli
studi effettuati sull'aspartame, documenti sui quali si basa l'esito
positivo alla commercializzazione, ma il permesso le venne negato
[22].
La motivazione fu che dopo 10 anni i verbali possono essere archiviati
o addirittura distrutti, e i fascicoli riguardanti questo edulcorante si erano
persi nel tempo e nel corso di 4 traslochi.
Per esportare un prodotto in altri paesi, la casa produttrice deve
compilare una richiesta di registrazione con annessa tutta la
documentazione disponibile, ed è così che gli studi della Searle
arrivano
in
Italia,
Francia
e
Inghilterra.
Successivamente
al
conferimento di tale documentazione, viene nominata una commissione
che valuti tali documentazioni [22].
Nel 1982 la commissione Italiana, guidata dal Ministero della Salute,
reputò tale documentazione affidabile nonostante tutte le irregolarità,
15
che furono archiviate, ma non sfuggirono all'occhio vigile di Cesare
Maltoni, uno degli oncologi Italiani più noti e indipendenti [15].
1.6 L’Istituto Ramazzini
Maltoni decise di mettere in atto un esperimento sui ratti, presso
l'Istituto Ramazzini, il primo a livello mondiale che indagò sul cancro in
seguito all'ingresso in commercio dell'aspartame.
Il risultato di questi studi fu pubblicato nel 2005 identificando
l'aspartame come agente cancerogeno. Fu infatti riscontrata un' elevata
incidenza di linfomi, leucemie e tumori nella pelvi renale della
popolazione femminile, in quella maschile tumori dei nervi cranici (10 e
16).
Il
Secondo
esperimento
dell'Istituto
Ramazzini
prevedeva
la
somministrazione dell'aspartame nei roditori a partire dalla vita fetale e
anche qui fu riscontrato un effetto cancerogeno anche a dosi basse.
Furono constatate le stesse patologie del primo esperimento ma estese
anche
alla
popolazione
maschile
di
ratti
che
presero
parte
all'esperimento, quindi leucemie, linfomi oltre ad un importante aumento
dell'incidenza di tumori alla mammella [24].
Il terzo esperimento condotto nel 2010, questa volta su topi, riscontrò
l’aumento dell'incidenza di tumori del polmone e fegato nei maschi.
Gli studi di Ramazzini non sono mai stati presi in esame perchè ritenuti
inattendibili, e come afferma Paola Testori ( Direttore generale salute e
consumatori commissione europea) non sono stati rispettati tutti i
requisiti per un'impeccabile ricerca scientifica e la conduzione dei test.
Secondo l'EFSA inoltre, gli studi risultarono inattendibili perchè i tumori
riscontrati dei ratti erano
conseguenti ad una malattia respiratoria
cronica e non dell'aspartame mentre per quanto riguarda il secondo
esperimento perchè nei ratti è elevato il rischio di tumori alla mammella.
Sembra perciò che l'EFSA non abbia preso in considerazione il fatto
16
che tutti i malati terminali di cancro muoiano d'infezione, cosa del tutto
normale [9].
Sembra una giusta osservazione la loro constatazione riguardo il
secondo esperimento, ma durante la sperimentazione presso l’Istituto
Ramazzini l'incidenza di carcinoma alla mammella, dal normale 8-10%,
era salita al 20%.
A confermare la serietà delle loro ricerche è la catalogazione e
l'archiviazione di 12 mila vetrini e registri durante lo svolgersi dei tre
esperimenti con riferimento ad ogni organo dell'animale e alla patologia
riscontrata. Questi archivi sono da 7 anni a disposizione delle autorità,
mentre le informazioni della Searle sembrano essersi perse nel nulla,
falsificate, oppure omesse nel corso degli esperimenti. L'Istituto
Ramazzini si è sempre offerto volontario a collaborare con gli esperti
dell'EFSA nell'intraprendere una nuova ricerca ma senza aver mai
ottenuto un riscontro.
A differenza di molti centri di ricerca gli animali da esperimento, presso
l’Istituto Ramazzini, rimangono in vita fino alla morte spontanea. Infatti,
gli effetti cancerogeni, per accumulo, si presentano spesso dopo molti
anni di età, e sappiamo bene che l'incidenza di tumori è molto più
elevata in persone di età superiore ai 55 anni. In questo modo c'è la
possibilità di riscontrare eventuali effetti collaterali ed avversi anche
anni dopo la fine della sperimentazione, attuando così un monitoraggio
costante.
Le linee guida della sperimentazione prevedono l'inizio degli studi nella
vita prenatale osservando gli animali per più tempo possibile.
Queste linee guida, però, sono state riviste abbreviandone i tempi e
iniziando gli studi intorno alle 6-8 settimane che corrispondono ai nostri
15-18 anni e finendo a 104 settimane, troncando l'esperimento e
sopprimendo gli animali. In tal modo si semplificava la metodologia, si
riducevano i costi, e si tutelava l'interesse delle aziende produttrici.
Risulta infatti difficile diagnosticare gli effetti cancerogeni perchè le
cavie, nonostante ingerissero sostanze tossiche, venivano sacrificate
17
prima della diagnosi, se non causata da un potente cancerogeno che si
manifesti in tempi precoci [15].
L'istituto Ramazzini è assolutamente auto-finanziato e indipendente
delle industrie e, forse per questo motivo, il dottor Morando Soffritti non
venne invitato al simposio organizzato a Roma nel Gennaio del 2012
dalla Nutrition Foundation of Italy, patrocinato dal Ministero della Salute
[22].
Il tema del simposio era, ovviamente, i dolcificanti artificiali, lo scopo
quello invitare i consumatori a farne uso poiché sono tutti sicuri. Uno dei
relatori, John Christian Larsen, fino a pochi mesi prima era a capo del
gruppo di esperti che bocciarono gli studi del Ramazzini.
C'è da aggiungere che 11 dei 20 ricercatori del Panel sulla sicurezza
dei coloranti e additivi sembra abbiano dei legami con le aziende
alimentari anche durante l'ingaggio presso l'EFSA [22].
1.7 Effetti collaterali
Ufficialmente soltanto l'1% dei consumatori ha denunciato effetti
collaterali, ma l'aspartame rimane comunque il prodotto più segnalato
[22].
1.7.1 La Fenilalanina
Nel 1995 arriva la svolta, quando un'attivista richiede all'FDA l'elenco
delle segnalazioni degli effetti collaterali, ben settemila. Tra i sintomi più
diffusi tremori, mal di testa, vertigini, problemi di equilibrio, nausea,
dolori addominali, problemi di vista, diarrea. crisi e convulsioni.
Le prime 650 segnalazioni appartenevano più che altro alla popolazione
femminile e, come afferma J. Turner, erano ben note al FDA.
Un'elevata
concentrazione di fenilalanina altera la percentuale di
18
ormoni quali neoadrenalina e serotonina, causando alterazioni di umore
e attacchi di panico, come riportato dallo psicologo Ralph Walton in
ricercche effettuate a partire dal 1985, su una eventuale correlazione
tra l'uso di questo dolcificante e i fenomeni patologici.
Tra i soggetti analizzati viene riportato
Michael Collings, maggiore
dell'areonautica militare degli USA, che prima dell'83 non faceva uso di
prodotti a base di aspartame. Successivamente iniziò a consumare
bibite a base di questo dolcificante con insorgenza di tremori. Questi
attacchi svanivano, però, nei periodi in cui si trovava in missione in
Corea, dove non trovava tali bibite. Al suo rientro in casa i tremori si
ripresentavano. Nell'Ottobre del 1985 smise di assumere prodotti
contenenti aspartame in seguito ad un grave attacco che lo costrinse
una degenza di due settimane in ospedale [22].
Da sottolineare come la Food and Drug Administration non possieda
un centro di monitoraggio delle sostanze delle quali autorizza la
commercializzazione
a causa di impegno ed investimenti troppo
elevati.
1.7.2 Il metanolo e formaldeide
Oltre ad essere un precursore di
ormoni,
l'aspartame,
viene
scisso nel nostro organismo nei
suoi tre composti, fenilalanina,
acido aspartico e metanolo (Fig.
Fig 2: Molecola di metanolo
2).
Il metanolo è assorbito a livello intestinale raggiungendo poi il fegato,
nel quale viene metabolizzato in formaldeide, composto inserito nel
2004 tra gli agenti cancerogeni.
E' considerata una delle principali cause dell'inquinamento Indoor in
quanto già a concentrazioni di 0,1 ppm può irritare per inalazione
19
mucose e occhi, concentrazioni superiori possono risultare letali.
Nel 2004 l'AIRC (Azienda internazionale per la ricerca sul cancro)
inserisce la formaldeide nell'elenco degli agenti cancerogeni per la sua
capacità di interagire con i legami del DNA e delle proteine.
L'Istituto Ramazzini con la dottoressa Belpoggi hanno studiato 208
composti di cui 50 sono risultati cancerogeni, di questi solo 8
leucenogeni, e fra questi l'aspartame.
Tali effetti sono evidenziati anche a dosi di 20ml per Kg di peso
corporeo, l'esatta metà della ADI (admissible daily intake), ossia della
dose giornaliera ammissibile [15].
1.7.3 L’aspartame come danno alla cognizione spaziale, sensibilità
all’insulina e capacità mnemoniche
Secondo studi recenti , un dimorfismo di genere nell’aspartame induce
un danno alla cognizione spaziale e sensibilità all’insulina.
Precedenti studi hanno associato il consumo di aspartame ad un
alterato comportamento acquisito dai roditori. Un’esposizione prenatale aveva evidenziato un’alterazione dell’apprendimento odoriassociativo nelle cavie, e di recente che nel pesce zebra, alimentato ad
aspartame,
un’aumentata l’iperlipidemia, iperglicemia ed evidenti
problemi nella capacità natatoria. .
Lo scopo di questo recente studio, effettuato su topi, è quello
investigare sugli effetti indotti da un’esposizione cronica all’aspartame,
incominciando l’esperimento nell’utero, e basandolo sui cambiamenti
dei parametri ematici del glucosio, dell’apprendimento spaziale e della
memoria.
Per valutare l’apprendimento e la memoria spaziale, il topo viene
sottoposto al test MVM (Morris Water Maze).
I dati ottenuti da questo esperimento suggerisco che l’esposizione in
vita all’aspartame, iniziando nella vita pre-natale, può influenzare
20
negativamente l’apprendimento spaziale e l’omeostasi del glucosio, in
particolare nei topi maschi.
Per studiare le associazioni tra le caratteristiche del corpo e le variabili
risultanti dal test MVM viene usato l’indice di correlazione di Pearson.
All’età di 17 settimane, i topo nutriti con aspartame, dimostrano
aumento di peso, elevata carenza dei livelli di glucosio e una ridotta
sensibilità alla insulina rispetto al gruppo di controllo. Le femmine ne
risultano meno affette, ma è stato riscontrato un aumento dei livelli di
glucosio a digiuno.
Durante le prove di apprendimento spaziale, nel test MVM, i tentativi di
fuga dei topi maschi nutriti con aspartame erano più alte della norma,
indicando un declino nell’apprendimento.
Risulta interessante che l’entità di deposizione di grasso viscerale,
correlata positivamente con la non-ricerca spaziale attraverso strategie
come galleggiare o la thigmotaxis (tendenza di rimanere nei pressi delle
mura contenitive della vasca, indice di ansietà) e negativamente con il
tempo speso nel quadrante target (quello contenente la piattaforma) e
nuotando attorno la location della piattaforma di fuga [7].
1.7.4 Sinergismo tra aspartame e glutammato monosodico.
Studi
recenti
hanno
dimostrato
che
alcuni
additivi
alimentari
interagiscono sinergicamente nell’organismo umano. Tra questi vi sono
l’aspartame e il glutammato monosodico, entrambi composti da
aminoacidi che possano agire come neurotrasmettitori interagendo con
i recettori NDMA concentrati nell’area del sistema nervoso centrale che
regola la spesa e il consumo energetico.
Il glutammato monosodico, se somministrato in grandi quantità a
mammiferi in età neonatale, causa disfunzioni neuroendocrine.
Per quanto riguarda l’aspartame, recenti esami di laboratorio effettuati
su pesci zebra nutriti con aspartame, suggeriscono che esso causi
21
aumento di peso e iperglicemia.
Nel giugno del 2012, Il “Diabetes Research Unit, Department Cell
Biology, King Faisal Specialist Hospital & Research Centre” (in Arabia
Saudita) ha pubblicato uno studio riguardante l’effetto sinergico
dell’ASP e GMS sull’omeostasi del glucosio ed insulina, variazioni di
peso e adiposità, somministrando cronicamente dosi di entrambi i
composti a topi sin dalla vita pre-natale.
I risultati sono stati poi analizzati attraverso l’indice di correlazione di
Pearson,
associando
le
caratteristiche
fisiche
alle
variazioni
nell’omeostasti di insulina e glucosio.
Il risultato dimostra un aumento di glucosio di 1,6 volte nel sangue a
digiuno, riducendo inoltre la sensibilità all’insulina durante un test
sull’insulino tolleranza ITT.
La combinazione dei due composti causa aumento di peso corporeo,
e successivamente causa un incremento del glucosio, nel sangue a
digiuno, rispetto al gruppo di controllo di 2,3 volte.
Evidente risulta anche l’insulino-resistenza durante il test ITT [6].
Anche la Saccarina, come l’aspartame, inducono aumento di peso,
com’è stato dimostrato in un recente studio di ottobre 2012.
Il glutammato e l’aspartato sono, inoltre, indagati nella correlazione ed
insorgenza delle sclerosi multipla, in quanto è stato dimostrato che la
tossicità da glutammato è in grado di produrre un danno alla guaina
mielinica, indipendentemente dall’attivazione immunitaria [6].
1.8 Il falso mito della dose giornaliera
L'ADI è stato deciso dal Comitato sugli additivi dell’Organizzazione
Mondiale della Sanità che in un primo momento, nel rapporto del 1978,
esprime un dubbio non definendo una dose soglia. Due anni dopo la
fissa a 40mg per Kg di peso corporeo, basandosi sugli studi della
Searle.
22
Nel 2002 è stata istituita l'Autorità per la Sicurezza Alimentare per
vigilare sulla ricerca scientifica a tutela dei cittadini Europei, che ha
adottato la stessa dose giornaliera ammissibile.
Come ogni composto che viene ingerito dal nostro organismo, anche la
fenilalanina viene metabolizzata da specifici enzimi.
Sappiamo bene che ogni individuo ha un corredo genetico differente da
quello di un altro, per cui può variare sia la presenza/assenza di un
determinato enzima, sia la sua espressione. La quantità di enzima in
due organismi può quindi risultare diversa, caratterizzando la linea di
difesa verso questo composto.
In poche parole ci posso essere persone più o meno sensibili ad un
determinato composto e per quanto riguarda la sua quantità più o meno
vulnerabili.
Da qui possiamo dedurre che la ADI o DGA non è valore universale,
infatti in tossicologia rappresenta la quantità tollerabile di una sostanza
che un uomo, in base al suo peso, può assumere giornalmente senza
effetti avversi. La DGA si ottiene attraverso la formula:
DGA= NOAEL/SF
Dove NOAEL sta per dosaggio al quale non sono osservabili effetti
negativi su animali da laboratorio e SF sta per fattore di sicurezza.
Quando viene calcolato il fattore di sicurezza in una dieta si scelgono i
valori di consumi eccessivi, ben al di là della norma, e ben al di là dei
consumi medi della popolazione, si calcolano quindi in base a un valore
“estremo”.
Una persona che mediamente pesa 70 Kg per superare il valore soglia
dell'aspartame dovrebbe assumere una quantità maggiore di 2800mg.
E' quasi impossibile che una persona possa consumare una dose del
genere, ma le cose cambiano se ci si rapporta con persone con
particolari patologie, persone sottopeso, anziani e infine i più vulnerabili,
i bambini.
23
Prendendo
in
considerazione
la
DGA
dell’Istituto
Ramazzini,
basterebbero due bevande, affinché un bambino di 20Kg superi la
soglia.
La quantità di aspartame presente negli alimenti non viene citata in
etichetta, poiché le industrie alimentari preferiscono far sembrare i loro
prodotti i più naturali possibili, troppe menzioni farebbero pensare il
contrario.
Secondo Paola Testori, Dir. Generale della Salute e Consumatori della
Commissione Europea, si tratta di un'informazione inutile poiché il
consumatore medio non sarebbe in grado di effettuare un calcolo della
quantità che assume [22].
Questo edulcorante non viene utilizzato soltanto
negli alimenti, ma
anche nei medicinali sottoforma di eccipienti o additivi, nei prodotti
caseari e in più di 6 mila prodotti.
Risulta quindi impossibile un calcolo delle DGA da parte del
consumatore.
24
Conclusioni
L’aspartame o dipeptide L-aspartil-L-fenilalanin metilestere (APM), è un
dolcificante composto da due amminoacidi, l'acido aspartico (40%) e la
fenilalanina (50%) esterificata tramite il suo gruppo carbossilico al
metanolo (10%).
Nonostante le controversie, l’Aspartame è attualmente il dolcificante più
consumato e prodotto al mondo.
La sua produzione si attua mediante processi di sintesi o di
fermentazione microbica. Il perfezionamento di tecniche d’ingegneria
genetica microbica ed una selezione razionale dei ceppi hanno
indubbiamente ottimizzato alcune linee di produzione, consentendo il
superamento di problematiche legate alla sintesi chimica. Nello
specifico, la produzione microbiologica di aminoacidi aromatici, alcuni
dei
quali
utilizzati
nella
formulazione
dell’Aspartame
risulta,
sicuramente, la via più razionale da scegliere. La sintesi chimica, infatti,
risulta condizionata dalla formazione di una soluzione racemica, che
costringe ad un processo di separazione e purificazione lungo e
costoso. La mappatura del genoma di E.coli ha portato alla selezione di
ceppi caratterizzati da un pathway enzimatico in grado di assicurare
un’elevata efficienza del processo fermentativo. L’azione diretta su geni
implicati nelle vie metaboliche relative alla produzione dei due
aminoacidi
aromatici
L-aspartato
e
L-phenylalanina
componenti
l’aspartame, ne ha permesso la sovraespressione e l’eliminazione dei
meccanismi di inibizione legati ad accumulo di prodotti intermedi.
Possiamo quindi concludere affermando che l’ingegneria genetica ha
sensibilmente migliorato e reso competitiva la produzione di aspartame
mediante fermentazione microbica.
Quello che è stato considerato per anni come il dolcificante
“miracoloso” rientra oggi fra i composti più studiati dai comitati scientifici
ed i suoi molteplici effetti negativi (cancerogenicità, insulino-resistenza,
25
obesità, disfunzione delle capacità mnemoniche e orientativo-spaziali)
sono, ormai, ampiamente documentati.
Centinaia di studi di università e centri prestigiosi sono stati, finora,
archiviati nel silenzio.
Nel 2011, un lume di speranza sembra arrivare dalla Comunità
Europea, che incita L’EFSA ad abbreviare le tempistiche per la
rivalutazione dell’additivo.
L’EFSA accetta e conferma di prendere in esame 112 studi ed una
nuova componente chimica di degradazione, 5-benzyl-3,6-dioxo-2piperazine acetic acid (DKP).
L’EFSA ha, infatti, il compito di rivalutare ex-novo, entro il 2020, tutti gli
additivi attualmente in commercio e come possiamo leggere dal sito
ufficiale :
“Nel maggio del 2011 l'EFSA è stata incaricata dalla Commissione di
anticipare dal 2020 al 2012 la nuova e completa valutazione della
sicurezza dell'aspartame a seguito di dubbi sollevati da alcuni membri
del Parlamento europeo.” [9]
Nel gennaio 2013, l’EFSA ha indetto una consultazione pubblica sulla
propria bozza di parere scientifico relativa alla sicurezza dell’aspartame.
Tutti i gruppi d’interesse e le parti interessate sono state invitate ad
esprimere
le
proprie
osservazioni
a
riguardo,
attraverso
la
consultazione pubblica online entro il 15 febbraio 2013.
Dalle dichiarazioni dell’EFSA è probabile che l’aspartame verrà
dichiarato innocuo, a parte una diatriba sulla aggiunta o meno in
etichetta di controindicazioni per le donne in gravidanza [9].
Il responso definitivo sull’aspartame è previsto per maggio 2013.
Qualunque sia la sentenza conclusiva, le conseguenze saranno
gravose in entrambi i casi. L’autorità europea per la sicurezza
alimentare determinerà le sorti di miliardi ai consumatori, in caso di
risposta a supporto dell’aspartame continuerà a non tenere in
26
considerazione centinaia di studi sperimentali internazionali, che
dimostrano la sua pericolosità, dall’altro lato, con sentenza negativa, è
vero che fermerà la messa in commercio dell’edulcorante, ma getterà
ancora più ombre e dubbi su quelli che sono stati gli ultimi 40 anni di
una storia controversa, che ha visto partecipi aziende private, enti
governativi, ministeri della salute e, purtroppo, a loro discapito, i
consumatori.
C’è da augurarsi che le conclusioni non siano già scritte.
Il consumatore se non conosce è vulnerabile.
27
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32
Ringraziamenti
Un ringraziamento speciale va senza ombra di dubbio alla mia relatrice,
Barbara Citterio, per la sua disponibilità, pazienza, cortesia, umanità ed
il sorriso con cui tratta noi studenti. Rimarrà tra i miei ricordi più belli di
Urbino.
Ora vorrei ringraziare due delle persone più importanti della mia vita.
Mia nonna Mieczyslawa, una gran donna, che nonostante tutte le
difficoltà affrontate durante un periodo difficile per la Polonia, come
quello del comunismo post seconda guerra mondiale, ha saputo farsi
una cultura nonostante vivesse in campagna, e diplomarsi come
ragionera, facendosi 15 km al giorno a piedi per poter seguire le lezioni,
e successivamente a crescere mia mamma lavorando.
Non è stata abbastanza fortunata da poter seguire l’università, ma è un
pozzo di sapere,
una donna intelligentissima, che grazie alla sua
voracità di lettura, chissà quante lauree sarebbe riuscita a prendere.
Da lei ho sentito, per la prima volta, nominare l’aspartame, all’età di 5 o
6 anni, mentre attraversavo con lei le strisce pedonali, ha fermato due
ragazze che parlavano di aspartame consigliando loro di non comprarlo
per via degli effetti cancerogeni, e stiamo parlando di quasi 15 anni fa.
E’ merito suo se oggi mi laureo, perché ha avuto la forza, il coraggio e
la voglia di tornare a lavorare all’età di 70 e passa anni per offrirmi un
futuro.
Un grazie è troppo poco. L’applauso di oggi va a lei.
L’altra persona è il mio ragazzo, ai miei occhi sempre un vincente, una
persona che lotta per i suoi sogni e li conquista, con tenacia, dedizione,
e passione.
E’ stato lui ad insegnarmi a credere nelle aspirazioni e a lottare per
realizzarle. Grazie a lui ho imparato a non sottovalutarmi, a credere in
me stessa e a non accontentarmi, ma osare.
Un ringraziamento alla mia famiglia, mia mamma, Antonio, ai miei
33
fratelli Manuel e Claudia, e alla famiglia di Luca, la mia seconda
famiglia, Gigi, Nadia, Ale, Vale e nonni. Agli amici e parenti che mi sono
stati sempre vicini e mi hanno sostenuta nel momento del bisogno.
Grazie anche ai miei due cagnolini Poldo e Joy, che a modo loro, mi
sono stati vicini e mi hanno aiutato a
vedere il mondo, anche da
un’altra prospettiva.
Ai miei fratelli, al piccolo Leo e al nipotino che sta per arrivare, vorrei
insegnare, quello che ho assimilato attraverso le difficoltà, lo sconforto
e la mancanza di coraggio:
“Stay hungry, stay foolish”
Non arrendetevi mai e siate voi stessi a stabilire i vostri limiti,
non permettetelo a nessun altro.
“Noi siamo quello che mangiamo”,
non date per scontato
quello che comprate, ma indagate e
tutelatevi attraverso la
VOSTRA conoscenza, perché la curiosità e la consapevolezza
sono l’ unica arma con cui vi possiate difendere.
Grazie.
34