V laboratóriách ALS Czech Republic, s.r.o. sme vyvinuli úplne novú metódu na stanovenie umelých sladidiel acesulfámu K, sacharínu a cyklamátu v pitných, povrchových a podzemných vodách.

Umelé sladidlá sú syntetické látky s organoleptickými vlastnosťami podobnými ako másacharóza (prírodný cukor). Ich sladivosť je však v porovnaní s prírodným cukrom niekoľkostonásobne vyššia. Celosvetovo sa používajú v mnohých výrobkoch ako náhradky cukru a sú bežnou súčasťou nielen potravín a nápojov, dezertov, žuvačiek, ale aj pečiva a chleba najmä pre diabetikov či diétnych produktov. Okrem toho sa používajú aj v produktoch osobnej starostlivosti a farmaceutických výrobkoch, ako sú zubné pasty alebo sirupy proti kašľu. Medzi najobľúbenejšie umelé sladidlá majúce nespočet aplikácií v potravinárskej chémii patrí sacharín, cyklamát, aspartám, acesulfám K, sukralóza, alitám, neotam a neohesperidín dihydrochalkón. Ide o rad látok so vzájomne veľmi odlišnou štruktúrou a rôznymi fyzikálno-chemickými vlastnosťami, ktoré následne ovplyvňujú ich osud v životnom prostredí.

Umelé sladidlá a životné prostredie

Dôležitosť sledovania osudu umelých sladidiel a hodnotenia ich vplyvu na životné prostredie dokladá napríklad rozsiahla správa Európskeho úradu pre bezpečnosť potravín EFSA z roku 2021 „Review and synthesis of data on the environmental impact of artificial sweeteners“. Z tejto správy, ktorá spracováva informácie z niekoľkých stoviek vedeckých publikácií, vyplýva, že niektoré umelé sladidlá sú v životnom prostredí rozšírené vo vysokých koncentráciách. Boli zistené v oceánoch, pôdach, biologických materiáloch, zrážkach, pitných vodách, vo vegetácii aj v atmosfére. Napriek tomu, že umelé sladidlá majú históriu ako bezpečné potravinárske aditíva, sú v dôsledku ich extrémnej perzistencie a všadeprítomného výskytu v rôznych ekosystémoch radené medzi významné kontaminanty životného prostredia. Koncentrácie, v akých sa tieto látky nachádzajú, nepredstavujú podľa existujúcich dostupných štúdií akútne riziko pre živé organizmy.

Z dlhodobého hľadiska však môžu predstavovať problém, ktorého závažnosť je potrebné vyhodnotiť, a to aj v kontexte záťaže životného prostredia v kombinácii s ďalšími významnými kontaminantmi.

Do vodného ekosystému sa umelé sladidlá dostávajú predovšetkým močom, kde sa nachádzajú v nezmenenej podobe, pretože mnoho z nich (napr. acesulfám K, sacharín, cyklamát) v ľudskom tele nepodlieha metabolizmu. Tieto látky sú vo vodnom ekosystéme odolné voči degradácii a kvôli svojej vysokej rozpustnosti nie sú imobilizované v sedimentoch. Dochádza tak k ich transportu na veľké vzdialenosti z ústia riek až do vzdialených oceánskych oblastí vrátane polárnych. Niektoré umelé sladidlá prechádzajú nezmenené aj čistiarňami odpadových vôd. Vedecké štúdie ukazujú, že niektoré z týchto látok (napr. acesulfám K) patria medzi najhojnejšie antropogénne kontaminanty prítomné v odpadových, povrchových a podzemných vodách s koncentráciami v stotinách až stovkách μg/L.

Uvedené fakty sa potvrdzujú aj v našom laboratóriu, kde sme testovaniu podrobili už niekoľko stoviek vzoriek podzemných a povrchových vôd. V 16 % testovaných vzoriek bol nájdený obsah acesulfámu K vyšší ako 0,05 µg/L, a to až 1,63 µg/L. Na druhú stranu, pozitívne nálezy sacharínu a cyklamátu boli zachytené iba v niekoľkých vzorkách.

Stanovenie umelých sladidiel vo vodách

Analýza umelých sladidiel vo vodách sa v ALS vykonáva na najmodernejších prístrojoch rýchlou, citlivou a spoľahlivou metódou ultra-účinnej kvapalinovej chromatografie v spojení s tandemovou hmotnostnou detekciou (UHPLC–MS/MS). Metóda je plne validovaná a akreditovaná Českým inštitútom pre akreditáciu (ČIA). Vďaka modernej technike a skúsenostiam našich analytických tímov dosahujeme veľmi nízke reportovacie limity - 0,05 µg/L pre acesulfám K a sacharín a 0,1 µg/L pre cyklamát v pitnej, povrchovej a podzemnej vode.

Odporúčaný objem vzorky na analýzu je 40 ml (v sklenenej vzorkovnici, prípadne v sklenenej vzorkovnici s tiosíranom sodným). Doba dodania výsledkov 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.