这种最常见的甲醛来源，你却从未注意

食与心

2024-11-26 07:00发布于北京行为生物学博士

甲醛（formaldehyde）这个名称在城里人几乎家喻户晓，算得上是近30年来从平房搬进楼房的人们最关注的化学物质，搬新家、装修、乃至买家具要检查甲醛的含量，对衣物的染料也都要求绝对无甲醛的。商家也立刻抓住商机制作活性碳包，声称吸附室内空气中的甲醛。
在医院里，40%的甲醛水溶液就是医院消毒用的福尔马林，你看展览馆里标本室里浸泡的器官和组织，还有动物，那都是跟甲醛密切相关。

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而在生活环境中可能存在的甲醛，我们肯定希望越少接触和越少进入人体越好。
因为我们在各种科普当中已经熟知，甲醛属于1级致癌物，已经有各种研究证实其致癌作用，大家都不陌生很多年前有关甲醛与白血病之间的话题。

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其实近年来有更让人不放心的研究结果出现：在日常生活中，还有一类能直接进入人体内的甲醛路径，几乎不被人提及，这就是很多糖尿病患者熟知的阿斯巴甜。
为什么不容易为人所知呢？其中肯定是有商业上的原因。
大家知道很多添加剂对身体有害，而专家们却说：添加剂是食物的灵魂，少量没有问题，不说剂量就是耍流氓。而他们并没有给人们严格规定过一天吃喝多少带有危害添加剂的食物饮料，甚至连建议都没有。
说到此可能还会有人觉得这是危言耸听，这明明是两种不同的物质，风马牛不相及！下边看看科学研究结果吧。
一. 食物中的阿斯巴甜与血液中的甲醛
阿斯巴甜（Aspartame）是一种人工合成的低热量甜味剂，甜度高出蔗糖200倍。1974年被FDA批准用作食品添加剂，40多年来被广泛用在各种无糖食物和饮料中，包括孕妇和儿童食品。

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阿斯巴甜化学名天冬胺酰苯丙氨酸甲酯，是L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸二肽的甲基酯。
1. 阿斯巴甜→甲醇
阿斯巴甜进入人体后（食用或饮用），首先会被代谢为三种物质：天冬氨酸（一种兴奋性神经递质）、苯丙氨酸（参与神经递质调节）和甲醇（methanol, 随后代谢为甲醛、甲酸盐和其他毒素）。这三种第一阶段代谢物分别约占阿斯巴甜重量的40%、50%和10%。

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那么，吃下去的阿斯巴甜中能合成多少甲醛，又有多少会进入血液呢？
美国的阿斯巴甜每日可接受摄入量 （ADI）水平规定为50毫克/千克体重，世界卫生组织和欧洲的阿斯巴甜ADI水平比美国的规制低20%，为40毫克/千克体重。1罐无糖甜饮料的阿斯巴甜含量在200-300毫克之间，相当于在不摄入其他食物来源阿斯巴甜的情况下，体重70公斤的人每天喝零热量甜饮料在14罐以内，体重50公斤的人每天不应喝超过10罐。这只是理论上计算而言。
不同人摄入的阿斯巴甜含量肯定差异明显，有人把这种饮料当水喝，有人则偶尔喝一点。据美国估计，1%的人用量可达34毫克/千克/天，人均阿斯巴甜摄入量约6-8.7 毫克/公斤/天（相当于2.8罐无糖可乐）。其他国家有统计过包括阿斯巴甜在内的无热量甜味剂的用量，印度的报告显示，在很多食品（特别是现场制作的食品如刨冰）中，无热量甜味剂的添加量是国家允许剂量的1.6-3倍。中国的报告则指出，成人的人均无热量甜味剂摄入量已达每日可接受剂量的75%，儿童更是高达246%。
研究发现，以1%的人用量的阿斯巴甜（34毫克/千克）以单次形式喂给1岁婴儿和成人时，他们的血浆苯丙氨酸浓度在30-45分钟内分别增加了90%和96%，并在饮用后2小时内保持显著升高。血清甲醇浓度的增加甚至更为剧烈。在喂食相同剂量的大鼠和成年人中，血清甲醇浓度在30-60分钟内分别增加了130%以上和170%，并在3小时内保持显著升高。【1】
在较低剂量的阿斯巴甜服用后（6-8.7 毫克/公斤），成人血清甲醇浓度在45分钟内比基础水平升高50%以上，并在服用后3小时保持显著升高。
2. 甲醇→甲醛

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人们一直以来认为甲醇是外源性物质，比如私酿酒或自己做的酵素中往往不能将产生的甲醇蒸馏挥发，因而喝了私酿酒或酵素可能发生甲醇摄入情况。而实际上，在正常、健康的个体中，甲醇及其短寿命的氧化产物甲醛是天然存在的化合物。人类生理甲醇有多种来源，水果、蔬菜、酒精饮料和阿斯巴甜可能是健康人类外源性甲醇的主要来源。【2】
不同的研究人员估计健康人血液中甲醇的浓度范围为0.20 ± 0.035至5.37 ± 0.08 mg/l，甲醇中毒时这一浓度可升高1000倍。在尿液、唾液（263）和母乳中也能检测到甲醇。静脉血中的甲醇浓度平均比唾液中的甲醇浓度高3倍 ，比尿液中的甲醇浓度低1.3倍。
食用绿叶沙拉等蔬菜会导致血液中的甲醇含量增加约30%。摄入果胶、不同成熟度的水果或果汁也会导致呼出空气和血液中甲醇含量的增加。这主要是在对植物细胞壁的果胶甲酸酯的脱甲基化过程产生，由于这种情况下的甲醇波动小，且会同时摄入膳食纤维果胶等有益成分，生成的甲醇一般不会产生有害影响。
对人类来说，外源性甲醇和甲醛的一个重要非食物来源不容忽视，是香烟烟雾，其估计甲醇含量为180 μg/根香烟，甲醛含量为45-73mg/根香烟。由此不难理解为什么二手烟也有那么大危害。与其说介意自己的大衣柜里的那些甲醛，更不如小心一点自己的香烟里那些甲醛呢！

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酒精饮料中的甲醇浓度受到立法的严格控制，含有甲醇的酒也被称为假酒，可导致失明甚至丧命等严重后果。尽管如此，当一个人饮用葡萄酒或蒸馏酒时，即使甲醇含量非常低或检测不到，内源性甲醇水平也会显著增加，与摄入乙醇导致的乙醇浓度增加相当。
不少人会纳闷，明明没喝甲醇呀，怎么身体里的甲醇也增加了？
甲醇从人体内排出的主要方式与乙醇相似，首先是氧化脱氢成甲醛，然后变成甲酸，然后甲酸可以通过尿液排出或进一步氧化成二氧化碳。甲醛也可能代谢为甲酸盐（这一过程伴有超氧阴离子和过氧化氢的形成），进入人体一碳循环。
而代谢甲醇与代谢乙醇的酶相同，由于这些酶对于乙醇的亲和性更强，因而饮酒后，身体会优先代谢乙醇，乙醇代谢完后再代谢甲醇，此时相当于甲醇和甲醛分解代谢暂停，而合成代谢还在继续。所以酒后不仅乙醇和乙醛含量增加，甲醇和甲醛含量也会显著增加。这也与宿醉的情况相符，酒后第二天或更久，明明乙醇已经代谢完了头却更疼了，大脑中的甲醛增加可能是主要诱因。
研究表明，亚洲人多数醛脱氢酶活性丧失（基因突变），将乙醛转化为乙酸的能力降低甚至丧失，因而酒后更容易脸红、头晕。实际上，携带突变基因的人代谢甲醛的能力同样降低。这意味着对于乙醇、乙醛、甲醇和甲醛的毒性更加敏感，更直白地说，这些人更容易被酒放倒。

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也就是说，喝酒上脸的人不仅对于酒精的解毒能力更差，对于其他途径来源的乙醇甲醇乙醛甲醛同样解毒能力降低，不管甲醇甲醛是来自于酒、抽烟的烟雾、阿斯巴甜、还是被污染的空气。
日常生活中，除了装修和新家具等可能带来甲醛问题，无糖饮料中的阿斯巴甜、香烟烟雾和饮酒都会造成人体中的甲醛增加，这些途径的甲醛来源亟须被关注！
3. 甲醛的毒性与阿斯巴甜
甲醛的毒性大家都不陌生，是确定的致癌物，能诱发鼻咽癌、骨髓性白血病、脑癌、结肠癌，还具有免疫毒性、神经毒性、遗传毒性、肝脏和肾脏毒性、会诱发呼吸道疾病、孕妇流产和胎儿畸形等。
升高甲醛水平只是阿斯巴甜的有害影响之一，对于苯丙氨酸代谢的干扰也不仅仅会影响苯丙酮尿症患者（一种缺乏苯丙氨酸代谢酶的遗传疾病），对于健康人一碳代谢的破坏，对还原型谷胱甘肽（GSH,人体重要的抗氧化剂和解毒剂）的可用性降低，对抗氧化、解毒和甲基化能力的损害等都不容忽视。
这些影响为多种疾病埋下了隐患，下面一起来详细了解阿斯巴甜与常见疾病的关联。

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二. 2B级致癌物阿斯巴甜
阿斯巴甜被世界卫生组织归入2B类致癌物。有些读者可能对致癌物的分级不太清楚，但看了下面的例子你就明白了。

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致癌物一共分为4类：
  • 1类：确定的人类致癌物，是动物实验和流行病学数据证明为致癌物,如黄曲霉毒素、砷和甲醛；
  • 2A类：很可能的人类致癌物，动物实验证据充足，但系流行病学数据有限的致癌物,如丙烯酰胺、N-二甲基亚硝胺和氯霉素；
  • 2B类：可能的人类致癌物，系流行病学数据不足,但动物数据充足;或流行病学数据有限,动物数据不足，如阿斯巴甜、三聚氰胺和乙醛；
  • 3类：数据不足,不能对其致癌性进行分类。

早在2006-2007年间，拉马齐尼研究所（Ramazzini Institute，RI）就通过大规模动物实验（ 2270 只大鼠和 852 只小鼠）发现：
  • 阿斯巴甜会导致大鼠和小鼠多个器官恶性肿瘤，包括造血和淋巴组织肿瘤、肾盂癌、输尿管癌、乳腺癌、周围神经恶性神经鞘瘤、恶性脑肿瘤（如胶质细胞瘤）和嗅觉上皮增生（癌前病变）。剂量越大，致癌效果越强。
  • 即使在接近可接受每日摄入量的暴露水平下，癌症风险也会增加。
  • 胎儿对于阿斯巴甜的致癌性更加敏感，产前暴露导致恶性肿瘤的剂量低于成人，特别是淋巴瘤和白血病。
这一发现受到强烈关注，但也引起巨大争议。批评者声称，在阿斯巴甜暴露动物中观察到的肺部病变是由支原体感染引起的炎症病变，而不是恶性肿瘤。
后来，研究者通过新的免疫组化重新分析了这些动物样本，并使用最新的国际协调命名和诊断标准进行形态学重新评估（2021年）【3】，结果发现：
  • 最初诊断为造血和淋巴组织瘤的78个病灶中， 92.3% （72个）的病例再次证实了原始的恶性诊断。
  • 剩余6个原本诊断为为淋巴瘤的6个病灶被重新分类：3 个为淋巴样增生（癌前病变），3 个为慢性炎症伴纤维化。
  • 没有组织学证据表明肺支原体或其他微生物引起感染。
也就是说，新的分析再一次验证了早期结论，即阿斯巴甜是一种啮齿动物的化学致癌物。
尽管阿斯巴甜对于啮齿动物的致癌性毋庸置疑，但对于人体的致癌性广受争议。

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有研究者通过网络毒理学和分子对接技术确定，阿斯巴甜相关靶点的作用模式和途径类似于已知致癌途径的机制，阿斯巴甜与胃癌发生之间存在关联。【4】但也有分析认为缺乏充足证据证明阿斯巴甜对人有致癌性。
由于在人类中，只能通过大规模人群的阿斯巴甜摄入量与癌症案例的情况来统计分析，流行病学调查的结果往往充满争议，但确有研究发现了阿斯巴甜与癌症风险的关联。
2020年的一项回顾性研究发现，平均每天使用4包代糖（人工甜味剂），持续5年的人患高分化甲状腺癌的风险显著升高。（一包代糖重量1克，含40毫克阿斯巴甜、或安赛蜜或糖精或三氯蔗糖等甜味剂。）【5】
2022年，法国的一项队列研究（对超过10万人追踪7.8年）发现【6】：
  • 36%的参与者食用了人造甜味剂（58%阿斯巴甜+29%安赛蜜+10%三氯蔗糖），参与者的阿斯巴甜和安赛蜜每日摄入量都不超过可接受摄入量。参与者主要通过无糖甜饮料、餐桌甜味剂、酸奶/白软干酪等摄入了甜味剂。
  • 与非消费者相比，总人造甜味剂（尤其是阿斯巴甜和安赛蜜）的较高消费者（即高于消费者的中位数暴露量）患癌症的风险升高，增加了13%。
  • 阿斯巴甜与乳腺癌和肥胖相关癌症的风险增加有关。肥胖相关癌症包括结直肠癌、胃癌、肝脏癌、口腔癌、咽癌、喉癌、食管癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌和前列腺癌。
与其他研究中只通过无糖甜饮料评估阿斯巴甜摄入量不同，这项研究通过参与者24小时饮食评估分析所有途径的阿斯巴甜摄入，与人们日常中往往通过多种途径摄入了阿斯巴甜的实际情况更一致。
总体而言，阿斯巴甜在动物中的致癌性比较确定，在人类中还有争议，具体是否食用/饮用含有阿斯巴甜的食品那都是消费者自己的选择。
日常生活中，我们不时能看到这样的报道，“还在上小学的孩子却得了白血病”，“平时看着很健康的年轻人得了淋巴瘤”，“完全没有家族史的成年人得了脑瘤”，不少人归罪于家里刚装修过甲醛超标，实际上经常喝无热量甜饮料也是不容忽视的甲醛来源。
需要注意的是：这些结果并不意味着阿斯巴甜以外其他甜味剂没有致癌风险，而是这些甜味剂缺乏上面那样大规模的，长期暴露的研究。大部分研究都是动物摄入甜味剂一段时间就处死，统计分析结果。而实际生活中，很多人从出生前就开始甚至终生暴露于甜味剂，或者多种甜味剂交替/混合使用，孩子或者瘦小的人按标准身高体重人的用量食用，因此面临的风险往往高于预测风险。

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除了癌症，阿斯巴甜也会升高他常见疾病风险。
三. 阿斯巴甜与心血管疾病和糖尿病
一项研究分析了甜味剂摄入与心血管疾病的关联，对超过十万人进行了9年追踪。【7】结果发现，
  • 人造甜味剂总摄入量与心血管疾病风险增加相关，较高消费者（高于性别特定中位数）和非消费者的绝对发病率分别为346/100 000人年和314/100 000人年。
  • 人造甜味剂与脑血管疾病（卒中和短暂性脑缺血）风险的相关性更为明显，较高和非消费者的发病率分别为 195/100 000人年和 150/100000 人年。
  • 阿斯巴甜摄入量与脑血管事件风险增加相关（增加17%），安赛蜜和三氯蔗糖与冠心病风险增加相关（分别增加40%和31%）。

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研究者还分析了甜味剂摄入与糖尿病的关联，【8】结果发现：
  • 与非消费者相比，人工甜味剂的摄入量较高者，二型糖尿病风险更高。
阿斯巴甜摄入量与二型糖尿病风险增加63%有关，安赛蜜与二型糖尿病风险增加70%有关，三氯蔗糖（蔗糖素）二型糖尿病风险增加34%有关。

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糖尿病人为了更好控制血糖，往往会减少饮食中的糖分，而通过无热量甜味剂满足甜味需求，这样会有不良影响吗？
西班牙的一项多病例对照研究没有确定在一般人群中零热量甜味剂（包括阿斯巴甜）与癌症的关联，却发现大量摄入甜味剂的糖尿病患者结直肠癌和胃癌风险大幅升高。【9】
食与心温馨总结：除了房屋装修和新家具，人体暴露的甲醛还可能来自于甜饮料中的阿斯巴甜。阿斯巴甜进入人体后会迅速升高血液甲醇水平，甲醇随后分解为甲醛，直接影响细胞生存，损害身体多个器官功能，升高各种常见疾病风险。
为什么会在多项长期大规模人群研究中不断会出现肯定/否定的关联结论？其实每一个个体在食用饮用阿斯巴甜的同时，他们的饮食习惯伴随也是非常重要的。比如健康的饮食加不健康的饮料是什么结果、不健康的饮食加不健康的饮料是什么样的结果，都有可能获得不同的结果。愿望上是减少健康隐患，以饮料代酒的时代，可能很多人放弃了一个重度毒品而使用了另一个轻度毒品而已。
确凿的动物证据已经证实，阿斯巴甜是一种化学致癌物，但在人类中的研究结果还有争议，因此阿斯巴甜被世界卫生组织归入2B类致癌物。从前人们归因于装修甲醛的白血病和淋巴瘤案例可能也少不了甜饮料中阿斯巴甜的作用。
除了癌症，阿斯巴甜还会升高心血管疾病和脑血管疾病风险，增加糖尿病风险。甚至对于已经患有糖尿病的人，使用人工甜味剂替代糖虽然可能有助于降低血糖，却可能升高结直肠癌和胃癌风险。

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除了癌症、心血管疾病和糖尿病这三种最常见疾病，阿斯巴甜对于大脑的毒害同样不容忽视。除了脑癌和脑血管疾病，阿斯巴甜还可能引起行为问题、情绪问题、认知障碍和帕金森症。下期食与心将进行详细介绍，敬请期待！

参考材料

  1. Metabolic Methanol: Molecular Pathways and Physiological Roles | Physiological Reviews

  2. Aspartame and cancer – new evidence for causation | Environmental Health

  3. Aspartame carcinogenic potential revealed through network toxicology and molecular docking insights - PMC

  4. A Study of Artificial Sweeteners and Thyroid Cancer Risk - PMC

  5. Artificial sweeteners and cancer risk: Results from the NutriNet-Santé population-based cohort study - PMC

  6. Artificial sweeteners and risk of cardiovascular diseases: results from the prospective NutriNet-Santé cohort - PMC

  7. Artificial Sweeteners and Risk of Type 2 Diabetes in the Prospective NutriNet-Santé Cohort - PMC

  8. Consumption of aspartame and other artificial sweeteners and risk of cancer in the Spanish multicase‐control study (MCC‐Spain) - Palomar‐Cros - 2023 - International Journal of Cancer - Wiley Online Library

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