Consumo de edulcorantes no nutritivos: efectos a nivel celular y metabólico

Abstract

Antecedentes: la función principal de los edulcorantes no nutritivos es proveer al consumidor un producto dulce sin la carga calórica del azúcar. El consumo de edulcorantes no nutritivos se relaciona con alteraciones en el ADN, con apoptosis y con la síntesis de precursores de cáncer. Además, su consumo también se relaciona recientemente con un incremento de tejido adiposo. Objetivo: analizar el efecto de los edulcorantes no nutritivos a largo plazo, evaluando el riesgo de estos compuestos. Materiales y métodos: búsqueda en bases de datos, PubMed, SciELO y Redalyc, y análisis de bibliografía relacionada con efectos tóxicos y metabólicos del consumo de edulcorantes no nutritivos. Resultados: el consumo de estos edulcorantes presentó efectos citotóxicos en diferentes modelos de estudio. Parece existir una relación con el incremento en la síntesis de tejido adiposo, que provoca obesidad y enfermedades derivadas. Los edulcorantes sintéticos fueron los que presentaron más alteraciones citotóxicas, mientras que edulcorantes naturales, a excepción de los esteviósidos, no presentaron efectos adversos. Múltiples investigaciones explican el efecto del consumo de estos edulcorantes en el metabolismo y los efectos citotóxicos. Conclusiones: el tema de edulcorantes es controversial, por ello la información recopilada en esta revisión busca proporcionar un panorama que ayude a comprender la respuesta a nivel celular y metabólico sobre su consumo.

Full text

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Perspectivas en Nutrición Humana
REVISIÓN
PERSPECTIVAS EN NUTRICIÓN HUMANA
ISSN 0124-4108
Escuela de Nutrición y Dietética, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia
Vol. 20, N.° 2, julio-diciembre de 2018, p. 185-202.
1* Autor de correspondencia. Magíster en Ciencias. Ingeniera bioquímica. Universidad Estatal de Sonora. Navojoa-México. aurorastephensca-
macho@gmail.com
2 Doctor en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Químico. Biólogo. Universidad Estatal de Sonora. Navojoa-México. santiago.valdez@ues.mx
3 Magíster en Nutrición Clínica. Universidad Estatal de Sonora. Navojoa-México. memo07m@hotmail.com
4 Magíster en Nutrición Clínica. Universidad Estatal de Sonora. Navojoa-México. luciafexib@gmail.com
Cómo citar este artículo: Stephens-Camacho NA, Valdez-Hurtado S, Lastra-Zavala G, Félix-Ibarra LI. Consumo de edulcorantes
no nutritivos: efectos a nivel celular y metabólico. Perspect Nutr Humana. 2018;20:185-202. DOI: 10.17533/udea.penh.v20n2a06
Consumo de edulcorantes no nutritivos: efectos a nivel celular y metabólico
DOI: 10.17533/udea.penh.v20n2a06
Artículo recibido: 17 de abril de 2018
Aprobado: 15 de julio de 2018
Norma Aurora Stephens-Camacho1*; Santiago Valdez-Hurtado2; Guillermo Lastra-Zavala3;
Lucía Irene Félix-Ibarra4
Resumen
Antecedentes: la función principal de los edulcorantes no nutritivos es proveer al consumidor un
producto dulce sin la carga calórica del azúcar. El consumo de edulcorantes no nutritivos se relacio-
na con alteraciones en el ADN, con apoptosis y con la síntesis de precursores de cáncer. Además,
su consumo también se relaciona recientemente con un incremento de tejido adiposo. Objetivo:
analizar el efecto de los edulcorantes no nutritivos a largo plazo, evaluando el riesgo de estos
compuestos. Materiales y métodos: búsqueda en bases de datos, PubMed, SciELO y Redalyc, y
análisis de bibliografía relacionada con efectos tóxicos y metabólicos del consumo de edulcorantes
no nutritivos. Resultados: el consumo de estos edulcorantes presentó efectos citotóxicos en dife-
rentes modelos de estudio. Parece existir una relación con el incremento en la síntesis de tejido adi-
poso, que provoca obesidad y enfermedades derivadas. Los edulcorantes sintéticos fueron los que
presentaron más alteraciones citotóxicas, mientras que edulcorantes naturales, a excepción de los
esteviósidos, no presentaron efectos adversos. Múltiples investigaciones explican el efecto del con-
sumo de estos edulcorantes en el metabolismo y los efectos citotóxicos. Conclusiones: el tema de
edulcorantes es controversial, por ello la información recopilada en esta revisión busca proporcionar un
panorama que ayude a comprender la respuesta a nivel celular y metabólico sobre su consumo.
Palabras clave: edulcorante no nutritivo, edulcorante, toxicidad, efectos adversos, diabetes mellitus.

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
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Consumption of Non-nutritive Sweeteners: Cellular and Metabolic Effects
Abstract
Background: The primary function of non-nutritive sweeteners is to provide the consumer with a sweet product with-
out the caloric load of sugar. The consumption of non-nutritive sweeteners is related to alterations in DNA, apoptosis,
and the synthesis of cancer precursors. Recently, its consumption has been related to an increase in adipose tissue.
Objective: To analyze the effect of long-term consumption of these sweeteners and evaluate the risk of these related
factors. Materials and Methods: Pubmed, Scielo and Redalyc database search and analysis of references related to
toxic and metabolic effects of consumption of non-nutritrive sweeteners. Results: The consumption presents cytotoxic
effects in different study models. There appears to be a relationship with an increase in synthesis of adipose tissue,
which causes obesity and derived diseases. Synthetic sweeteners have the most cytotoxic alterations, whereas natu-
ral sweeteners, except steviosides, do not present adverse effects. Multiple investigations explain the impact of non-
nutritive sweetener consumption on metabolism and related cytotoxic effects. Conclusion: The issue of sweeteners
is controversial; therefore the information compiled in this review seeks to provide a panorama that helps understand
the cellular and metabolic level responses of their consumption.
Keywords: Non-nutritive sweeteners, sweetening agents, toxicity, adverse effects, diabetes mellitus.
INTRODUCCIÓN
Edulcorantes: denición y consumo
Los azúcares son moléculas cuya característi-
ca principal es el aporte de energía y de sabor
dulce a los alimentos consumidos. Sin embargo,
cuando se ingieren en exceso, esto conjugado
con estilos de vida sedentarios, el excedente
calórico se asocia con diversas alteraciones ce-
lulares que incrementan el riesgo del desarrollo
de diabetes y otras enfermedades crónicas de-
generativas que afectan la calidad de vida de los
consumidores (1-3).
Debido al incremento de enfermedades relacio-
nadas con el consumo de azúcares, la industria
química y la ingeniería de alimentos se han enfo-
cado en la búsqueda de sustancias que puedan
proveer el sabor dulce, pero sustituyendo los efec-
tos calóricos de los carbohidratos. Los productos
generados para reemplazar el uso de carbohidra-
tos son conocidos como edulcorantes o sustitutos
del azúcar (4).
Existen dos tipos de edulcorantes no nutritivos
(ENN): articiales, que son sintetizados quími-
camente, como sacarina, aspartame y sucralo-
sa; y los de origen natural, como el esteviol, la
taumatina y los compuestos mogrósidos, todos
derivados de plantas que presentan una elevada
capacidad para conferir sabor dulce en contraste
con el azúcar de mesa o sacarosa (5).
La sacarina es considerada el edulcorante más
antiguo, fue sintetizada a principios de 1879 y
presenta un poder edulcorante 300 veces mayor
que el de la sacarosa. La ingesta diaria reco-
mendada (IDR) de sacarina es de 0-15 mg/kg/
día. Años después, se empezó a comercializar
nuevos edulcorantes articiales, como el cicla-
mato de sodio, sintetizado, en 1937, con una IDR
menor (0-11 mg/kg/día) y un poder edulcorante
bajo (30 a 50 veces más dulce que la sacarosa)
(6). Por ello, para su uso debe ser mezclado con

187
Perspectivas en Nutrición Humana
que la sacarosa, su IDR está entre 0,3-3,0 g/día
(10,11).
El consumo de la mayoría de los edulcorantes está
regulado por organizaciones como la Administra-
ción de Medicamentos y Alimentos (FDA, por sus
siglas en inglés) el Codex Alimentario y la Autori-
dad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, por
sus siglas en inglés) (12,13), debido a que, como
cualquier aditivo de alimentos, su administración y
consumo deben ser controlado para la seguridad
de los consumidores. Actualmente, existe cierta po-
lémica sobre la seguridad en el consumo de ENN
(14-16). Se han reportado daños a nivel de ADN
o daño citotóxico en líneas celulares de cáncer de
colon, de páncreas y de seno, derivado del uso de
algunos edulcorantes sintéticos (17-21). A su vez,
existen reportes que sostienen no haber encontra-
do ningún tipo de alteración celular o relación con
cáncer debido a su ingesta (22). Sin embargo, un
punto de consenso en ambos tipos de investigación
es la necesidad de profundizar en el efecto de los
ENN en la salud del consumidor.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se realizó una búsqueda de literatura sobre el
efecto de los diversos tipos de edulcorantes a
nivel metabólico y citotóxico, mediante el uso de
librerías electrónicas como Pubmed, Redalyc
y SciELO, utilizando los términos de búsqueda
“Edulcorantes No Nutritivos”, “Efectos Consumo
Edulcorantes” y “Metabolismo y Edulcorantes”.
Las búsquedas se realizaron en inglés y en es-
pañol. Se utilizó bibliografía de preferencia de los
últimos cinco años en adelante; sin embargo, no
se descartaron publicaciones previas, que pudie-
ran sustentar el presente trabajo. Se estructuró
un marco referencial de 120 bibliografías, de las
cuales, para los nes de esta revisión, se utiliza-
ron 94. Se excluyeron artículos o publicaciones no
relacionados con la temática de interés.
sacarina para incrementar su poder edulcorante.
El aspartame apareció en 1965 y su desventaja
es que contiene fenilalanina, aminoácido que no
puede ser metabolizado por personas con fenil-
cetonuria, lo que lo hace no apto para todos los
consumidores; tiene un poder edulcorante de
150 a 200 veces más en relación con la sacarosa
y su IDR recomendada no debe pasar de 40 mg/
kg/día. El acesulfame de potasio, cuya IDR es de
0-15 mg/kg/día, se descubrió en 1967 y es hasta
200 veces más dulce que el azúcar común. La
sucralosa tiene una IDR de 0-15 mg/kg/día, es
600-700 veces más dulce que el azúcar y de los
edulcorantes articiales es el de mayor consumo
(6-8).
De los edulcorantes naturales, el más consumido
es el derivado de la planta Stevia rebaudiana y
tiene un poder edulcorante de hasta 300 veces
más intenso que el azúcar de mesa. Se ha repor-
tado que tiene efectos antihipertensivos y antihi-
poglucémicos (4). Otros edulcorantes de origen
natural, como el Luo Han Guo y la taumatina, han
sido utilizados en China y África desde tiempos
ancestrales. Luo Han Guo es un extracto del fru-
to de la planta Siraitia o Momordica grosvenori,
que tiene un poder edulcorante 300 veces mayor
que la sacarosa. Las moléculas encargadas de
proveer el sabor dulce se conocen como mogró-
sidos, principalmente los mogrósidos de tipo III,
IV y el V son los que están involucrados con el
aporte del sabor dulce (9).
Por otro lado, la taumatina se considera un ENN
natural de carácter proteico. Esta proteína es
extraída de la pulpa del fruto conocido como
katemfe o kekerenfe (Thaumatococcus danie-
llii Benth), originario de África, clasicado como
el fruto más dulce descrito a la fecha. Tiene un
poder edulcorante más potente que los edulco-
rantes anteriores; al ser 2500 veces más dulce

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Seguridad e inocuidad de los edulcorantes
Edulcorantes articiales
Sacarina. En Estados Unidos y Canadá, en los
años setenta, la sacarina se retiró del mercado
debido a estudios que indicaban su poder carcino-
génico en ratas que consumían cantidades entre
5,0 y 7,5 % de sacarina, en relación con su dieta,
durante 1-5 años (23,24). Otra investigación re-
portó incidencia de cáncer de vejiga, también en
ratas; sin embargo, el efecto no se le atribuyó en
especíco al edulcorante, por lo tanto, la FDA vol-
vió a permitir su comercialización para consumo
en adultos y niños cuidando la ingesta hasta 5 mg/
kg/día (25). En México, su consumo y venta están
permitidos y es uno de los principales edulcoran-
tes consumidos (26).
En estudios enfocados en evaluar daño al ADN
(Comet Assay Protocols), se ha reportado que la
sacarina en concentraciones de 1,25 hasta 5 ppm
está relacionada con un efecto genotóxico en lin-
focitos de humanos (27). Otros estudios en ratas
indican que una dosis única de 1000 mg/kg gene-
ró daños en cromosomas de células de ovario y
pulmón, inclusive alteraciones del ADN en células
de colon tres horas después de su ingesta. Según
los autores de estos estudios, la dosis letal media,
reportada en ratas, es de 2000 mg/kg, cantidad
fácilmente contenida en dos sobres de ENN co-
mercial (27,28). A su vez, en líneas celulares de
humanos, se presentó daño en células de colon
(Caco2) y en células renales (HEK-293), siendo
más afectadas las células de colon, en las que
se presentaron daños morfológicos y disminu-
ción proliferativa en concentraciones por encima
de 10 mM del edulcorante (29,30). El efecto de
la sacarina también se ha estudiado en múltiples
modelos como Drosophila melanogaster (mos-
ca de la fruta), probando el efecto genotóxico en
concentraciones de 50-200 mM (31); en ratones y
hámster (50 a 200 mg/kg), con efectos a nivel de
ADN (17); y en monos y humanos, en concentra-
ciones de 1 a 5 ppm, con daño en linfocitos (27).
Sin embargo, en la mayoría de las investigaciones
en diversos modelos de estudio, en los que se han
utilizado dosis por encima de la ingesta recomen-
dada, se han reportado tanto efectos nulos como
adversos, provocando una opinión dividida sobre
su seguridad para la salud humana (32).
Aspartame. Al momento de ser metabolizado,
el aspartame se descompone en tres compues-
tos orgánicos: fenilalanina (50 %), ácido aspártico
(40 %) y metanol (10 %), dos de ellos tóxicos para
las células del cerebro (33). La fenilalanina, gene-
ralmente, es metabolizada en el hígado a tirosina
mediante la enzima fenilalanina hidroxilasa. En per-
sonas que carecen de esta enzima, quienes tienen
la enfermedad fenilcetonuria, no es recomendable
el consumo de este edulcorante, debido a que no
pueden metabolizar correctamente el aminoácido y
su acumulación conlleva un daño neurológico, re-
traso global y discapacidad intelectual. También se
ha relacionado con el síndrome de discinesia tardía,
en el cual el paciente presenta movimientos mus-
culares involuntarios, debido a la acumulación de
fenilalanina (34).
El exceso de fenilalanina y ácido aspártico afec-
tan el transporte de nutrientes al cerebro, lo que
se ve reejado en una disminución de la dopa-
mina y la serotonina, afectando la función de los
astrocitos y provocando hiperexcitabilidad de las
neuronas (33). También se favorece la acumula-
ción de glutamato, lo que conlleva una toxicidad y
degeneración celular en el cerebro (35,36). Otros
autores reportan que cantidades como 5,65 mg/kg
de peso (vía subcutánea) o 1000 mg/kg (vía oral)
en ratones conducen a efectos adversos en la me-
moria y en la capacidad de retención (35,37). Ade-

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Perspectivas en Nutrición Humana
más, Ashok et al. (19) reportaron que el consumo
de la IDR (40 mg/kg/día) de aspartame durante 90
días genera acumulación de especies reactivas de
oxígeno, provocando un estado de estrés oxidati-
vo que conlleva una señalización de apoptosis en
el cerebro y en el hígado de ratas.
En lo que respecta a otros efectos adversos, exis-
ten estudios en los cuales se ha demostrado que
este edulcorante presenta actividad genotóxica
en células de medula ósea de ratones (17). Así
mismo, Cernuda et al. (23) demostraron que una
suplementación de 0 hasta 100,000 ppm de as-
partame en ratones estaba relacionada con una
neoplasia en linfocitos.
A su vez, el consumo de aspartame se relacionó
con una condición de dolor crónico conocida como
bromialgia. Esto se comprobó con dos casos de
pacientes entre 47 y 50 años de edad diagnos-
ticados con esta enfermedad, según los criterios
del Colegio Americano de Reumatología (ACR,
por sus siglas en inglés), quienes consumían 160
mg/día de aspartame y dejaron de presentar los
síntomas de bromialgia luego de retirar este edul-
corante de la dieta (38).
De acuerdo con Demir et al. (39), al probar el efecto
de ENN articiales como sucralosa, acesulfame k,
sacarina y aspartame, en células somáticas de Dro-
sophila melanogaster, solo el aspartame presentó
efectos genotóxicos, causando un incremento de
clones mutantes en el ensayo cometa de ADN.
El consumo diario recomendado para aspartame no
debe exceder los 40 mg/kg, debido a que se han
reportado efectos adversos a nivel celular, que oca-
sionan daño hepático, apoptosis celular y alteración
en la expresión de genes con función neuromus-
cular como la acetilcolinesterasa (AChE) (20,33).
Además, existen reportes de efectos adversos en el
uso de este edulcorante, aun al consumirlo dentro
del rango seguro (33,40).
Sucralosa. La sucralosa se encuentra presente
en la mayoría de las bebidas y alimentos procesa-
dos. Por ello, en relación con los ENN articiales,
es la de mayor consumo. La sucralosa se elimina
principalmente por vías urinarias y heces fecales,
y el 85 % de esta no es metabolizada (41). Las
investigaciones realizadas a la fecha concuerdan
en que el consumo por encima de la IDR (5 mg/kg/
día) de sucralosa es seguro (42,43). Sin embargo,
se ha presentado evidencia que cuestiona la se-
guridad de este edulcorante, demostrando que a
largo plazo puede tener efectos adversos, desde
dolores de cabeza agudos hasta daño tisular e in-
amación hepática (16,44).
El efecto más leve de la sucralosa es como desen-
cadenante de migrañas; existen casos clínicos en
los que el consumo de sucralosa ha provocado
episodios agudos de migraña en consumidores
después de haber ingerido bebidas endulzadas o
en alimentos preparados con el edulcorante. En
estos casos clínicos se describe al edulcorante
como “disparador” de la cefalea, al consumir bebi-
das light, pero sin especicar las concentraciones
en el producto (18,45-47).
Abou-Donia et al. (48) reportaron un incremento
de 2,1 veces en la expresión del gen del citocromo
P-450 y de la glicoproteína-P en ratas a las que
se les había suministrado sucralosa. Con ello, su-
gieren que el consumo del edulcorante puede in-
crementar la expresión de genes involucrados en
procesos de desintoxicación celular. Además de la
expresión de estos genes, su consumo también se
asocia con alteraciones en la microbiota intestinal.
Tovar et al. (49) evaluaron diferentes concen-
traciones de ENN como sucralosa, aspartame y
esteviol (1,8-6,7 mg/kg/día por 6 semanas) en ra-

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
190 Vol. 20, N.° 2, julio-diciembre de 2018
tones alimentados vía oral. En los resultados, no
se encontró diferencia signicativa entre los tra-
tamientos y el control; sin embargo, en otro estu-
dio realizado por Bian et al. (44), concentraciones
de 0,1 mg/mL de sucralosa equivalentes a la IDR
describen una alteración de la microbiota intestinal
que desencadenó una inamación crónica en el
hígado de los ratones, por lo que no descartan un
efecto adverso, aun consumiendo las cantidades
permitidas de 5 mg/kg/día.
Por otro lado, Magnuson et al. (50) expusieron una
serie de investigaciones en las que concuerdan
en que el consumo de sucralosa es seguro, al no
encontrar en la literatura evidencia suciente para
demostrar toxicidad, daño celular, alteración de
ADN, ni en humanos ni en animales. Por ello, los
autores ponen en duda los reportes en los cuales
se demuestra el efecto adverso del consumo de
este edulcorante.
Recientemente, se reportó que la sucralosa suple-
mentada en la dieta de niños permanecía por más
tiempo en el torrente sanguíneo antes de ser meta-
bolizada. A la fecha, no se han descrito los efectos
que pudiera desencadenar este proceso, incluso
los autores sugieren que es necesario indagar más
en el efecto clínico que esto provoca (51).
En la tabla 1, se resumen los datos más relevan-
tes de los ENN de origen articial, así como los
efectos publicados sobre su consumo.
Edulcorantes naturales
Glucósidos de esteviol (Stevia®). El edulcorante
Stevia® es obtenido del extracto de la planta Stevia
rebaudiana, oriunda de Sudamérica, se caracteriza
por una composición de al menos ocho glucoterpe-
noides (isosteviol, esteviósidos, etc), seis tipos de
rebaudiósidos (A,B,C,D,E,F) y en menor proporción
dulcósidos y biósidos de esteviol que en conjunto le
coneren la propiedad edulcorante (52,53).
En la bibliografía son pocos los estudios encontra-
dos en los que se evidencien efectos tóxicos de
este edulcorante; sin embargo, los más recientes
en este aspecto indican el uso de esteviósidos
como terapia anticancerígena, al ser probadas con-
centraciones de 1,25 a 5 μM en líneas celulares de
cáncer de colon (HT-29) y de seno (MCF-7), y al
haber observado que producen apoptosis celular y
antiproliferación, al incrementar la actividad de las
caspasas y especies reactivas de oxígeno (54).
Los esteviósidos se han catalogado como agentes
antioxidantes, antiinamatorios, antihipertensivos
y reguladores de niveles de glucosa en sangre
(55,56). Las investigaciones en el 2015 armaban
que el consumo de este edulcorante no presenta-
ba ningún riesgo para la salud, aun en combina-
ción con otros fármacos como la metformina (57).
Otra de las características importantes que presen-
tan los esteviósidos es su capacidad de controlar
los niveles de insulina en pacientes diabéticos. Es-
tudios en ratas con diabetes inducida, tratadas con
hojas de estevia y extracto de polifenoles, disminu-
yeron los niveles de glucosa, incrementaron la sen-
sibilidad a la insulina después de cuatro semanas y
además presentaron un efecto antioxidante (58,59).
Desde su comercialización, los derivados de la
estevia han sido objeto de muchos estudios en los
que la mayoría indican que su consumo es seguro,
tanto en bebidas como en productos procesados a
temperaturas no mayores a 200 °C, como los hor-
neados, esto debido a su estabilidad térmica y poca
susceptibilidad a alteraciones químicas (60,61).
Generalmente, el consumo seguro de este edulco-
rante es en forma de derivados de la planta. Hasta
hoy, el consumo de la hoja no está aprobado por
la FDA, ya que, se cree, pudiera tener efectos ad-
versos en riñones, sistema circulatorio y aparato
reproductor (62).

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Perspectivas en Nutrición Humana
Tabla 1. Características químicas y efectos de consumo de ENN articiales
Nombre Fórmula química Estructura química IDR mg/Kg/día Código alimentario Fecha de síntesis *Poder edulcorante Efecto
Sacarina C7H5NO3S 0-15 E954 1879 300 Daño Genotóxico
Daño celular
Ciclamato de sodio C6H12NNaO3S 0-11 E952 1937 30-50 Atroa testicular.
Cáncer de vejiga
Aspartame C14H18N2O540 E951 1965 150-200
Fenilcetonuria
Aumento de ERO´s
Patologías del sistema nervioso
Acesulfame K C4H4KNO4S 0-15 E950 1967 200
Cefaleas
Depresión
Cáncer
Sucralosa C12H19Cl3O80-15 E955 1976 600-700
Cefalea
Alteración de microbiota intestinal
Apoptosis
Resistencia a insulina
* En comparación con el azúcar común (sacarosa).

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
192 Vol. 20, N.° 2, julio-diciembre de 2018
Luo Han Guo/ Luo Han Kuo (mogrósidos). El fru-
to de la planta conocida como Siraitia/Momórdica
grosvenori se conoce como el fruto del monje y sus
compuestos presentan una capacidad edulcorante
250 veces mayor que la sacarosa y los demás edul-
corantes articiales. Los responsables de esta ca-
racterística se conocen como mogrósidos, los cua-
les pertenecen a la familia de Triterpenoides y están
clasicados de acuerdo con su capacidad de dulzor
(63). Los mogrósidos III y IV presentan funciones
atenuantes contra brosis hepática en ratones, me-
diante la activación de rutas metabólicas inmuno-
lógicas como los receptores tipo Toll 4 (TLR4), así
como también efectos en la reducción de brosis
pulmonar (64,65). En lo que respecta a su toxici-
dad, Qin et al. (66) no reportaron efecto negativo en
perros que estuvieron 90 días bajo consumo de la
marca comercial de este edulcorante, con una con-
centración máxima de 3000 mg/kg/día. De la misma
forma, Jin et al. (2007), como parte de un estudio
de toxicidad del extracto de la planta, reportaron
que no existen efectos adversos por el consumo de
este extracto. El análisis se realizó en ratas Wistar-
Hannover, que consumieron por 13 semanas entre
2550 mg/kg/día y hasta 3200 mg/kg/día (67). El mo-
grósido V también presenta poder edulcorante y se
ha relacionado con propiedades antidiabéticas, an-
titumorales, antiinamatorias y antioxidativas (68).
En marzo de 2017, la FDA publicó un reporte en el
que lo calicaba como Generalmente Reconocido
como Seguro (categoría GRAS); sin embargo, el
Codex Alimentario todavía no lo considera inocuo
y su consumo aún sigue estando en evaluación por
comités de la FAO y de la OMS (69).
Taumatina. De igual forma que el Luo Han Guo, la
taumatina remonta su uso a la época prehispáni-
ca, siendo utilizada por las tribus endémicas como
endulzante en vinos y bebidas amargas (70). Hoy
en día, su uso es común en industrias de alimentos
como la contería, en especíco, en la producción
de chocolates bajos en calorías (71). La taumatina
es un edulcorante de carácter proteico proveniente
del fruto del árbol Thaumatococcus daniellii (kate-
mfe), que es 2000 veces más dulce que la saca-
rosa. Es una mezcla de proteínas conocidas como
taumatina I y taumatina II (70) y en menor propor-
ción las taumatinas a, b y c (11). A pesar de ser la
taumatina de origen proteico, está clasicada como
edulcorante no calórico porque la cantidad necesa-
ria para endulzar los alimentos es mínima; por lo
tanto, el aporte energético en los alimentos es banal
(72). La taumatina tiene la capacidad de enmasca-
rar sabores amargos o astringentes de los alimen-
tos, por este motivo se utiliza en combinación con
otros edulcorantes naturales como la estevia, que
se caracteriza por dejar un sabor amargo después
de consumirlo (73). La ingesta diaria de la tauma-
tina no está establecida, pero se maneja un rango
no mayor de 0,3- 3 g/día en un adulto con un peso
promedio de 75 kg y no se ha reportado toxicidad
en su consumo (10,11,72). En la tabla 2 podemos
observar de forma concreta características princi-
pales de ENN de origen natural, efectos derivados
de su consumo, clasicación y estructura química.
Problemática actual del consumo de ENN
Uno de los problemas actuales en salud pública
más importante es la diabetes, tanto a nivel nacio-
nal como a nivel internacional (74). Se estima que
en 2015 la diabetes fue la causa directa de 1,6 mi-
llones de muertes. En el mundo, actualmente 425
millones de personas son afectadas por diabetes y,
según proyecciones de la OMS, la diabetes será la
séptima causa de mortalidad en 2030 (75,76). En
México, alrededor de 5,5 millones de personas pa-
decen esta enfermedad, que se caracteriza por un
incremento en los niveles de azúcar en el torrente
sanguíneo y puede estar conjugada con una resis-
tencia o deciencia de insulina, lo cual provoca que
los niveles de glucosa en sangre no se normalicen
y permanezcan en el torrente sanguíneo alterando
las funciones celulares (26).

193
Perspectivas en Nutrición Humana
Tabla 2. Características químicas y efectos de consumo de ENN de origen natural
Nombre Fórmula química Estructura química IDR mg/Kg/día Código alimentario Fecha de uso *Poder edulcorante Efecto
Glucósidos de esteviol C38H60O18 0,3- 3 E960 2008 300
Incrementa actividad
de caspasas
Formación de EROs
Apoptosis
Antinamatorio
Antihipertensivo
Taumantina C101H142N24O26S 0,3- 3 E957 1979 2500 Laxante Enmascara
sabores amargos
Mogrósidos III y V C60H102O295 †NR Sin clasicar 2011 300 No hay reporte de
efectos adversos
Propiedades
antinamatorias,
antihipertensivas,
antitumorales y
anti oxidativas
*En comparación con el azúcar común (sacarosa). † No Reportado.

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
194 Vol. 20, N.° 2, julio-diciembre de 2018
De la diabetes derivan problemas de salud graves
como ceguera, insuciencia renal, cardiopatías,
pérdidas de extremidades y enfermedades del
sistema circulatorio que merman la expectativa de
vida de quien la padece. A pesar de los esfuerzos
gubernamentales y de salud, en materia de con-
trol, poco se ha logrado, ya que son cada vez más
los casos de incidencia (77,78); se ha comproba-
do que en la mayoría de los casos esta enferme-
dad deriva de malos hábitos de alimentación y una
ingesta excesiva de calorías (79).
Como una alternativa para disminuir estos índi-
ces de diabetes y sus derivados, la industria de
alimentos ha buscado disminuir la ingesta de
azúcares y calorías utilizando edulcorantes de ori-
gen natural o sintetizados químicamente (4). Sin
embargo, desde su comercialización, siempre ha
sido controversial la seguridad de su consumo.
Además de los problemas citotóxicos a nivel de
ADN y celular, recientemente el consumo de es-
tos edulcorantes se ha relacionado con alteracio-
nes metabólicas que impactan en la prevalencia
de obesidad y enfermedades derivadas. Diversos
estudios en humanos y modelos murinos han
demostrado una asociación entre el consumo de
ENN y una ganancia de peso, generación de tejido
adiposo y alteraciones de la insulina, que pueden
derivar en obesidad y diabetes (4,80-84).
La controversia sobre los efectos del consumo de
ENN se fundamenta en la diversidad de estudios
realizados, en humanos y en ratones, en los que
se demuestra cientícamente efectos adversos, o
la ausencia de estos. En niños y adolescentes, su-
plementados con bebidas dietéticas, Brown et al.
(80) reportaron ganancia de peso, sin embargo,
los autores también evidenciaron otros estudios
en los cuales no se comprueba dicho efecto. Otro
estudio reportó que el uso de sucralosa en suple-
mentos nutricionales para diabéticos no presenta
ninguna alteración a nivel de glucosa e insulina, lo
que demuestra que son aptos para el consumo de
pacientes diabéticos (85). Por otro lado, Pepino et
al. (86) demostraron que una carga de 48 mg de
sucralosa en personas obesas dio como resultado
picos de insulina y glucosa más altos, en compa-
ración con una carga normal de glucosa, sugirien-
do que la sucralosa afecta la respuesta glucémi-
ca, lo que estimula la secreción de insulina. Por lo
tanto, su consumo no se considera adecuado en
personas con obesidad (86).
Al parecer, uno de los principales problemas que
provoca el consumo de ENN es la ausencia del
aporte energético. Se cree que el organismo reali-
za una compensación calórica que se ve reejada
en el incremento de la lipogénesis y por consi-
guiente un aumento en el tejido adiposo (84).
Todo esto indica que el consumo de ENN pre-
senta muchas más afectaciones a nivel celular y
metabólico que benecios (ver Tabla 3), poniendo
en duda si realmente el consumo de estos aditivos
es la herramienta más adecuada para el control
de diabetes y obesidad derivada de un consumo
excesivo de calorías (45,49,87).
Efectos metabólicos de los ENN
Los edulcorantes presentan un mecanismo de re-
conocimiento muy especíco que permite iniciar
la señalización al cerebro y generar la respuesta
a la presencia del sabor dulce que los caracteri-
za. Una vez que el edulcorante se consume, en la
boca existen dos tipos de receptores que inician la
cascada de señalización en respuesta a su consu-
mo. Estos receptores se conocen como TR (Taste
Receptor) y los responsables de detectar el sabor
dulce son T1R2 y T1R3, ambos acoplados a una
proteína-G. Estos receptores se caracterizan por
tener diferentes sitios de unión y reconocimiento
para los edulcorantes y para inhibidores del recep-
tor (88). La estructura del receptor está compuesta

195
Perspectivas en Nutrición Humana
por un dominio extramembranal conocido como
Venus ytrap (VFT), siete sitios transmembranales
y el dominio de amino terminal con varias cisteínas
que le coneren la interacción interdominio. Es en el
dominio VFT donde la mayoría de los edulcorantes
tienen su sitio de unión. Sin embargo, edulcorantes
más simples pueden unirse a los sitios transmem-
branales (89). Estos receptores se han encontrado
en células epiteliales de boca y recientemente en
el intestino delgado. Parte de su función es permitir
la liberación de péptido similar al glucagón tipo 1
(GLP-1 por sus siglas en inglés) y de polipéptido
inhibidor gástrico (GIP) en el intestino delgado; am-
bos péptidos permiten la liberación de transporta-
dores de glucosa que, como respuesta a la ingesta
del azúcar, normalizan los niveles de glucosa en
sangre. También están involucrados en procesos
como vaciamiento gástrico, movilidad intestinal y en
la ingesta de alimentos principalmente como control
de apetito (89).
Se ha descrito que la ingesta calórica que promue-
ve el consumo de edulcorantes podría relacionarse
con la respuesta evolutiva del consumo de glucosa
y la detección por los receptores del sabor dulce. El
cerebro reconoce la ingesta de glucosa con el sabor
dulce que la caracteriza y el organismo se prepara
para un suministro de energía; sin embargo, cuan-
do se utiliza el edulcorante que solamente posee el
sabor dulce, el organismo, al no recibir las calorías
esperadas, tiende a compensar la ingesta calórica
con un incremento en el apetito (90). Lo anterior
ocasiona un aumento de tejido adiposo y por ende
un incremento en el peso del consumidor (23).
Tabla 3. Efectos de los ENN in vivo e in vitro en diferentes modelos de estudio
Edulcorante Modelo de estudio Efecto Ingesta Referencia
Sacarina
Ratas Carcinogénesis 5,0-7,5 % dieta (24)
Linfocitos humanos Daño ADN 1,25-5,0 ppm (27)
Ratones Daño ADN 1000 mg/kg (28)
Líneas celulares Colon
y riñón
Daño en proliferación
celular
Fragmentación de ADN
>10 mM (29)
Drosophila Genotoxicidad 50-200 μM (31)
Ratones y hámster Genotoxicidad 50-200 mg/kg (17)
Aspartame
Ratones Alteración de memoria
Capacidad de retención
5,65 mg/kg
subcutáneo (35)
Rata Estrés oxidativo 40 mg/kg/día (20)
Ratones Neoplasia en linfocitos 100000 ppm (22)
Humanos Fibromialgia 160 mg/día (38)
Sucralosa Ratones Inamación del hígado. 0,1 mg/ml (44)
Esteviósidos Líneas celulares de
humano
Apoptosis
Antiproliferación 0,5-5 μM (54)
Se ha demostrado que el consumo de ENN se
relaciona con el incremento de la distribución de
grasa corporal. Tovar et al. (49) comprobaron que
en ratas machos Sprague-Dawley se alteraba la
distribución del tejido adiposo al incrementar la
cantidad de grasa en epidídimo, estas ratas con-
sumieron por 13 semanas bebidas endulzadas
con aspartame (6-20 mg/Kg/día), iniciando con
concentraciones por debajo de lo permitido por la
FDA (50 mg/kg/día). Esto coincide con lo reporta-

Edulcorantes no nutritivos: efectos de consumo
196 Vol. 20, N.° 2, julio-diciembre de 2018
do en 2009 por Olsen et al. (91), quienes eviden-
ciaron una relación del consumo cotidiano de be-
bidas endulzadas con aspartame y un incremento
en la obesidad de los consumidores. Este efecto
se puede interpretar como una respuesta del orga-
nismo ante episodios de incremento de apetito, ya
que se ha visto que el consumo de estos edulco-
rantes activa una cascada de señalización debido
a la palatabilidad de los mismos (91). La respuesta
natural a la presencia de sabor dulce es esperar
un aporte energético y, al no estar presentes las
calorías esperadas, el organismo sufre una des-
compensación calórica, misma que debe de ser
remediada con un incremento en el apetito. Sin
embargo, de manera interesante, la respuesta no
se presenta después de una ingesta de edulcoran-
te vía nasogástrica o encapsulada; al no estimular
los receptores TR presentes en la cavidad oral, la
respuesta de compensación calórica no se pre-
senta y, por lo tanto, los episodios de hambre no
se presentan (7,8). Generalmente, esta respuesta
o estimulación causada por los edulcorantes no
calóricos prepara al tracto digestivo para recibir la
carga de nutrientes. Diversas investigaciones ar-
man que el uso continuo de edulcorantes puede
alterar la respuesta provocando una disminución
del efecto termogénico de los alimentos, lo que pro-
voca una compensación calórica en la que el orga-
nismo detecta una ingesta menor de calorías y opta
por almacenar las calorías de comidas subsecuentes
produciendo una ganancia de peso (87).
Otro aspecto negativo del consumo de ENN en
el metabolismo es la generación de una intole-
rancia a la glucosa. Suez et al. (83) comprobaron
en pacientes diabéticos que el consumo de edul-
corantes como sucralosa, aspartame y sacarina,
presentes en bebidas edulcoradas, afectaba la mi-
crobiota intestinal provocando una disbiosis y una
consecuente alteración de la glucosa sanguínea.
De los tres ENN que probaron, la sacarina mos-
tró los valores más pronunciados, en cuanto a la
alteración de glucosa y disbiosis en la microbiota
intestinal, utilizando dosis correspondientes a la
IDR aceptada por la FDA. Estos resultados fue-
ron corroborados por Chaudhary (92), este autor
reportó que el consumo del aspartame en pacien-
tes diabéticos incrementa la síntesis de radicales
libres, favoreciendo un estado de estrés oxidati-
vo. El estrés oxidativo impacta negativamente la
microbiota intestinal afectando la función del re-
ceptor N-metil-D-aspartato (NMDA), que provoca
alteraciones de la insulina, creando resistencia o
disminuyendo sus niveles. Y se sabe que la resis-
tencia a la insulina es parte de la sintomatología
que acompaña la pandemia mundial que afecta a
la población: la diabetes.
En los últimos años se han reportado investiga-
ciones que sugieren que el uso y el consumo de
edulcorantes han fallado en la disminución del
padecimiento de la diabetes, y muchos ENN aún
están en debate por falta de datos consistentes
sobre su uso en personas diabéticas (83,93,94).
CONCLUSIONES
A pesar de la abundante información respecto a
ENN, aun avalados por instancias internacionales,
la inocuidad, los efectos citotóxicos y la seguridad
en consumo son controversiales. La información
recopilada en esta revisión deja en claro la necesi-
dad de estudios de mayor profundidad, que clari-
quen el efecto citotóxico de los ENN a largo plazo
y el impacto metabólico en quien los consume.
Mucha de la información recabada indica que los
efectos citotóxicos están más relacionados con el
consumo de edulcorantes articiales como la sa-
carina, el aspartame y la sucralosa, mientras que
los efectos metabólicos están relacionados con el
consumo de ambos.
La mayoría de las investigaciones realizadas para
ENN han sido con ratones o líneas celulares, muy

197
Perspectivas en Nutrición Humana
pocas en humanos y de manera in vivo, lo que ha
generado la polémica que acompaña al consumo
de estos aditivos. Muchos de estos estudios han
utilizado concentraciones muy por encima de las
cantidades permitidas por la FDA. Sin embargo,
otros estudios evidencian efectos tóxicos y altera-
ciones metabólicas en concentraciones por deba-
jo de lo estipulado por estas instancias. Inclusive,
el consumo prolongado de edulcorantes muchas
veces no es percibido por el consumidor, por lo
que las cantidades de ingesta pudieran estar por
encima de lo reglamentado. Por lo anterior, es po-
sible que el consumo de edulcorantes no calóricos
por lapsos muy prolongados cause efectos adver-
sos, como los descritos en esta revisión, por lo
que consideramos que es sumamente importante
escalar estudios en humanos y en concentracio-
nes más reales, esto de acuerdo con el consumo
verdadero de estos productos, presentes en casi
todos los alimentos industrializados consumidos
en la dieta habitual.
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos al doctor Jesús Alfredo Rosas-Ro-
dríguez, responsable del Laboratorio de Ciencias
de la Salud de la Universidad de Sonora Unidad
Regional Sur, México, por su apoyo en la revisión
de este artículo.
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