Natural Sweeteners: The Relevance of Food Naturalness for Consumers, Food Security Aspects, Sustainability and Health Impacts

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7504156/

2020年8月28日オンライン公開

要旨

国民の食に対する意識と関与が高まっている現在、消費者と食品部門の両方が自然食品に関心を寄せている。この総説では、消費者の自然食品に対する認識と態度、および自然甘味料に関する詳細な研究について、最も重要な側面を論じ、取り上げ、その詳細を説明する。また、健康への影響、食の安全保障、持続可能性に関して、その使用と発展に関する問題も含んでいる。我々の主な研究成果と照らし合わせると、消費者は、クリーンな表示、天然成分、できれば他の機能的特性を持ち、味を損なわない食品を選ぶことに非常に熱心であることが推測される。このような現象に対応するため、食品業界は消費者に、健康上の利点を付加した代替の天然甘味料を提供している。自然は望ましい物質の優れた供給源であり、多くが甘味を持ち、まだ多くの研究が必要であることは特筆すべきことだ。最後に、自然であることが必ずしも市場での成功を保証するものではないことを強調しなければならない。

キーワード：消費者の認識と態度，食品産業，食の安全保障，健康への影響，自然食品，天然甘味料，持続可能性

1. はじめに

20世紀、先進国は食料安全保障の欠如を、農産物の工業化による大きな貢献によって解決した[1,2,3]。食品加工は、食品の保存期間を延ばし、食品ロスを軽減し、廃棄物を減らし、栄養素の生産とその利用可能性を高める上で重要な役割を担ってきた[4,5]。しかし、日々の消費者の認識は、こうした成果とは別の要因に依存している。現代社会では、市場がよりグローバル化し、フードチェーンにおける製造努力がより多く行われているため、知識格差が生じ、地域の製造業者と市民の間に隔たりがあると認識されている（例えば、食品がどのように製造されるか、どこで製造されるか、など）[6,7]。消費者は徐々に天然成分への認識を高めており、消費者の間で高まっている天然性の重要性は、食品産業にとって重要な意味を持つ[8]。このことは、食品の開発や販売だけでなく、新たな食品技術の増加にも影響を与える可能性がある。自然であると認識されていない食品は、大多数の国で多くの消費者に受け入れられない可能性がある。

ゼロカロリーで天然由来の甘味料に対する需要は、消費者が健康に気を配るようになったため、ここ10年で劇的に伸びている[9]。何十年もの間、甘味料は食品をより風味豊かにし、消費者を惹きつけるために使用されてきた。甘味料が最初に採用されたのは、食事に占める砂糖の割合が高カロリーであったためで、これが一般人の肥満を助長し、幼児や児童に広まった[10]。そこで、1980年代に低カロリー甘味料であるサッカリンが登場した。この甘味料が人気を博したため、シクラメイト、アスパルテーム、アセスルファムKなど、他の甘味料も追随するようになった。甘味料は、肝臓や膀胱への毒性、発がん性、胎児の奇形などの危険性が指摘され、長年にわたって論争や対立の対象になってきた[11]。これらの疑惑がすべて調査される一方で、甘味料は安全であると考えられてきた[12]が、米国では許可されていないものもあれば、EUでは許可されているが（例えば、シクラメートとシクラミック酸）、米国では（E 952で）許可されていないものもあり、消費者の信頼を失ったままである。したがって、天然代替物の必要性は極めて重要である[13]。天然甘味料と合成甘味料は同じ目的をもっている。それは、甘い風味を与える一方で、ダイエットにはカロリーが少ないか全くないことだ。天然甘味料は、高活性甘味料とバルク甘味料の2つのカテゴリーに分類することができる。前者の効力は、ショ糖1分子の甘さより大きい。後者の効力はショ糖1分子分と同等かそれ以下であり、ショ糖が甘さの国際標準である。

このレビューの主な目的は、天然食品に対する消費者の認識と態度の詳細を提供し理解すること、および天然甘味料、主に健康への影響、食品の安全性および持続可能性の観点からその使用と生産に関連する側面を詳細に研究することであった。特に、味、溶解性、安定性に優れ、安全性が高く、コスト面でも優れていると文献上では一致している甘味料、すなわちエリスリトール・グリチルリチン、タガトース、ステビオール・グリコシド、タウマチンに注目した。

2. 自然食品に対する消費者の認識と態度

人間は本来、自然のものと結びついているため[14]、ここ数十年でほとんどの人間が明らかに自然食品を好むようになったことは驚くに値しない[8,15]。60カ国で実施され、3万人の消費者が参加したNielsen Global Health and Wellness Survey [16]の結果では、最も必要な食品の特徴は、自然さ、新鮮さ、最小限の加工であることが明らかにされている。ヨーロッパ8カ国の4000人以上の消費者を対象に実施されたKampffmeyer Food Innovation Study [17]の調査結果は、食品の自然さが「決定的な購買動機」であり、回答者の約4分の3が「自然」＋「健康」の密接な関連性を認識していることを示している。市場調査の結果、先進国の多くの消費者が普段から自然食品を食べていることが概ね示唆された。自然科学の観点からは、自然であることは食品がより健康的で、危険性が少なく、美味しいことを意味することは間違いないが、これはほとんどの人が自然であることを認識する方法ではない[18,19]。

消費者は自然さを食品の有益な特性として認識している。しかし、食品の自然さの相対的な重要性は土地や文化、歴史によって異なる [20]。人類は従来、環境に対する脅威を監視し、軽減することに努めてきた。1950年代に先進国で加工食品がどんどん登場し、食品の保存期間が長くなり、食品と栄養の安全性が向上した[4,5]。消費者が加工食品を強く好むようになったのもこの頃である。逆に言えば、消費者の日常的な体験は、こうした成果とは別のものに依存している。今日、高度にグローバル化した市場と工業化経済におけるフードチェーン生産の激化は、食品メーカーと消費者の間の知識のギャップと認識の距離をさらに大きくしている[6,7]。

グローバリゼーションと工業化は、より人為的で高いリスクと手を取り合って、市民の近代的なリスクに対する認識を高めている[21]。ここ数十年、ダイオキシンや牛海綿状脳症など、食品の安全性に関する事件がヨーロッパに影響を与えている[22,23]。消費者は、伝統的な工業的農法による過剰な農薬使用 [24]、E133のような人工的な成分、着色料、添加物の採用 [25]、遺伝子組み換え生物のような疑わしい食品イノベーションの導入 [26]に懸念を抱いている。このため、消費者はこの食品システムがもたらす健康への負の影響について疑心暗鬼になっている[3]。食品システムが気候変動に与える影響や持続可能性に与える一般的な悪影響に対する国民の関心の高まり [27]は、消費者が食品生産の社会的・環境的影響を疑問視していることを意味している [28,29]．

消費者は一般的に、食品は栄養があり満腹感があることを好み、価格と味も他の重要な要素である[30,31]。しかしながら、工業化社会における食品消費は、現在、利便性、健康への関心、持続可能性という3つの主要なトレンドの影響を受けていることがしばしば示唆されている[32]。健康への関心は、消費者の豊かさによってもたらされるが、食や生活習慣に関連する病気（すなわち、肥満、糖尿病など）の増加 [7,33] だけでなく、特定の成分やグルテンなどの特定の食品に対する不耐性やアレルギーの増加によって説明される。これらの側面は、高齢になっても健康的なライフスタイルを促進し、いくつかの病気の発生率を低下させる健康食品にもっと注意を払うよう消費者に動機付ける。伝統的な農業活動によって排出される排出物に関する知識の増加に伴い、持続可能性への懸念が高まっている[1]。これは、有機農業と市場のますますの拡大につながっており、また、一部の消費者が「地元の食品」のような製品（フードマイレージ）を求める理由や、節水型製品にもっとお金を払ってもいいと思う理由を説明することができる[34]。コンビニエンス・フードとは、家庭で食べられない食事や、家庭の食事とは対照的な宅配食の数を指している。この数字は過去数十年間に著しく増加しており [35]、これは消費者が時間を節約するために食品の追加的な機能（冷凍食品、レディミール、電子レンジで調理できる食品など）に関与していることを示唆している。

自然さの重要性の認識における個人差に影響を与える要因を分析することによって、食品における自然さの重要性（INF）の高い平均値は、ほとんどの研究で発見されたが、個人差は自然さがどのように重要であるかを認識することに現れた[8]。心理的要因については、いくつかの研究がINFを説明するための消費者の価値観の重要性を示している。理想主義［36］、伝統、普遍主義［37］はINFと正の相関を示したが、快楽主義や権力はINFと負の相関を示した［37］。健康に示す関心はINFと正の相関を示し [38,39]、新規技術、化学物質、機能性食品に対する態度は負の相関を示した [38,40,41,42,43,44,45]．いくつかの実験では、予測因子とINFの算出方法との間に一定の概念的類似性があることが明らかになった。伝統的な食品や有機食品に対する態度は、食品への関与や新奇性恐怖症と ともに、多くの研究においてINFと正の相関を示した [46,47,48,49,50,51]。Olbrichらによる10,000人以上のドイツの消費者を対象とした研究[47]では、有機食品に対する態度がINFと関連していることが明らかにされている。同様の結果は台湾の許ら[48]によっても報告されている。これら2つの実験では、INFと有機食品への嗜好を評価する項目との間に差が現れないことが示された。INFと性格特性との関連性を検討した実験はほとんどない。Steptoeら[39]はINFと支配遺伝子に正の関係があることを報告したが、Huotilainenら[52]は知覚したINFの値は消費者の食品イノベーションを受け入れる意欲と関係がないことを発見した。

食品の自然さに対する消費者の態度が行動や意図に影響を与えることについては、いくつかの研究でINFの測定項目が有機食品を食べることに関連した意図や行動を測定して重複していることが報告されている[49,51,53,54]。INFは新鮮な［56］、地元産／伝統的な［52,57］自然な［58］、低カロリーの食品をより環境に優しい方法で食べる［55］という意図に影響を及ぼしている［59］。Hemmerlingら[57]が得た国横断的な分析結果は、結論に至っていない。INFはイタリアとドイツでは地元/伝統的な食品に強い影響を与えたが、オランダ、ポーランド、フランス、スイスでは無視できる程度であった。INFが機能性食品の摂取に関する消費者の意思決定にどのように影響するかを調査した実験 は2件しかないが、その結果は結論に至っていない。Kraus [60]はポーランドで実質的な効果を報告したが、フィンランドのUralaとLähteenmäkiによる研究 [61]は実質的でないことが証明された。また、Lähteenmäkiら[62]は、フィンランド、デンマーク、スウェーデン、ノルウェーにおいてINFが遺伝子組み換えチーズの購入意図に悪影響を及ぼすことを報告している。ラスクら［63］は彼らの研究において、INFがクローンやホルモンの品種ではなく、非クローンや非ホルモンの牛乳を選択する確率を増加させることを見抜いている。様々な国で実施された多くの研究により、INFは健康的な食品 [64,65,66,67,68]、有機食品 [69] 、伝統的な食品 [46,70] 、不健康な食品 [66,67] 、便利な食品 [71] を食べることに大きく影響することが明らかにされている。Roininen and Tuorila [72]とZandstraら[73]はINFが不健康な食事や健康的な食事に 影響を与えないことを明らかにした。サンプルサイズが小さい（n = 144とn = 132）ことが、このような重要でない結果を説明する可能性がある。197人のスペインの消費者を対象とした調査により、Carrilloら [74]は機能性食品の自然さを認識することでその売上が増加することを発見した。

一般消費者や食品メーカーからはるかに注目を集めている天然食品成分に関しては、数十年前から、消費者は主に無添加の食品を選ぶが、それらが入手できない場合は、同じ消費者が合成添加物よりも天然添加物を含む食品を選ぶことを強調する価値があった [11,13] 。消費者調査によると、消費者は食品添加物についてますます知識を深め、人工的な類似品よりも天然添加物をより頻繁に好むようになっていることが明らかになっている[40,75,76]。人工甘味料は、より美味しい類似品が発見されることを期待して構造的な変更が可能であるが、天然甘味料は「そのまま」使用しなければならない。なぜなら、天然甘味料にその味覚プロファイルを改善するための構造変更が行われると、自動的に「天然」の提案と位置づけが破壊されるからである。したがって、消費者の関心レベルは高いが、必要な官能品質を持つ天然甘味料を特定することは、些細なことではない [77]。

3. 天然甘味料

甘味に対する嗜好は生得的であるばかりでなく、普遍的なものである [78]。甘味に関連する食品は、フルクトース、グルコース及びスクロースの形態の単純炭水化物を特徴的に含み、これらは迅速にエネルギーを生成するために代謝され、また、デンプンの形態の複合炭水化物は、長期持続エネルギー及び貯蔵のために含まれる。しかし、甘味はペプチド、D-アミノ酸、配糖体、タンパク質、クマリン、尿素、置換芳香族化合物、ジヒドロカルコン、その他の窒素物質の存在によって誘発されることがある[79]。しかし、すべての甘味を感じる化合物は、味蕾の表面に発現しているTAS1R2-TAS1R3ヘテロダイマーという単一の受容体と相互作用して活性化し、複数の結合部位を持っているため、甘味を感じる化合物の範囲を説明することができる[80]。

かつて、蜂蜜は人間の食事における主な甘味料であった。しかし、18世紀には、テンサイとサトウキビからショ糖を抽出するプロセスが飛躍的に成長し、明らかに優位に立つようになった。現在では，ショ糖，すなわち一般的なテーブルシュガーが最も伝統的に使用されている甘味料であり続け，様々な精製形態で入手可能である[81]。2018年と2019年、世界のスクロース消費量は1億7400万トンに達した[82]。ここ数年、砂糖の過剰消費はパンデミックとなり、公衆衛生上深刻な結果を招いている。砂糖を食べ過ぎることと、他の非伝染性疾患のうち、虫歯、II型糖尿病肥満、心血管疾患のリスクが高いことの間には、明確な関連性があることが証明されている[83]。このような背景から、食品に含まれる甘味料が普及し、産業界や科学界が大きな関心を寄せる対象になっている。

多くの合成甘味料が開発されてきたが、今日、天然甘味料、それもできれば高強度、つまり低カロリーのものが求められていることは間違いない。この傾向は、砂糖を多く含む食事の害に対する消費者の関心の高まりだけでなく、人工的な食品添加物を使用することによって生じる問題にも起因している。多くの低カロリー甘味料が容易に入手可能であるが、食品産業で使用できるものは、主に安全性の懸念と技術的な問題から、ごくわずかである [81]。これらの化合物は、甘味を与える以外に、製品の色、風味、食感、保存性に影響を与える可能性があることは注目に値する[84]。

甘味料を選択する際に最も重要な点は、熱安定性や水への溶解性などの物理化学的特性だけでなく、生産コストや安全性とも関係がある[85,86]。つまり、甘味料はその本質的な特性（栄養価、甘味度）と起源（合成、半合成、天然）に沿って分類することができるのである[87]。国際的な基準とされるスクロースに対する甘味度（甘味度＝1）に応じて、甘味料はバルクとインテンスという2つのクラスに分類される。バルク甘味料は、スクロースに対して同等以下の甘味増強効果を有し、一般的に低カロリー食品に防腐作用、かさ高及び食感を付与するために使用されている[88]。これらは、焼成食品、朝食用シリアル、保存食品、デザート、ケーキ、ジャム、アイスクリーム及びソースに採用されることができる[89]。このカテゴリーの甘味料には、マルチトール、ソルビトール、ラクチトール、キシリトール、エリスリトール、マンニトール、イソマルト、水添デンプン加水分解物、水添グルコースシロップなどの糖アルコールが示されている[86]。トレハロースとタガトースは、糖アルコールと同様の適性を持つ2つの新しい化合物である[86,89]。バルク甘味料は、機能的側面（例えば、冷凍デザートの凝固点又はメイラード反応の低下）及び栄養的側面（例えば、遅い同化）の両方においてスクロースを上回る利点を提供するため、食品産業において頻繁に利用されている。しかしながら、これらの甘味料は、食品のカロリー値を実質的に低下させない[89]。

強烈な甘味料がもたらす甘味は、スクロースよりもはるかに多く、異なる効力を持っている[88]。甘味の効力が高いため、所望の甘味効果を得るためには、非常に少量で済む。したがって、製品のエネルギー価値への寄与は最小限であり、これは最も有利な点である [87]。これらはしばしば「人工甘味料」と呼ばれるにもかかわらず、そのような化合物は合成（例えば、サッカリン、アスパルテーム、スクラロース、アセスルファム-カリウム、シクラメート、アリテーム、ネオテーム、ダルシン）、半合成（例えば、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン）または天然（例えば、リバウディオサイド及びステビオサイド）［88］でありえる。強甘味料は、加工食品、特に炭酸及び非炭酸飲料、缶詰食品、焼成食品、菓子、ゼリー及びプリンに広く使用されている[89]。

原産地ベースの甘味料の分類は、欧州食品安全機関（EFSA）や米国食品医薬品局（FDA）などの当局では考慮されていないが、我々は天然甘味料に注目し、その人気の高まりから、この分類を採用している。

天然甘味料には、糖、糖アルコール、アミノ酸、タンパク質、テルペノイド配糖体、一部のポリフェノールなど、幅広い化合物が含まれる[84,85]。しかし、安全性、味、安定性、溶解性、コストなどの特徴を持つものだけが、広く使用されている甘味料として市場に出回っている[11,90]。本レビューでは、これらの原則に準拠した天然甘味料に焦点を当てる。

3.1. 糖類

炭水化物の相対甘味度は、果実、リュウゼツラン、蜂蜜、一部の野菜に豊富に含まれる最も甘い天然糖（相対甘味度=1.43）である果糖を除いて、ショ糖（基準化合物）よりも常に低い [85]。フルクトースとグルコースは、天然甘味料として食品産業で最も広く採用されている2つの単糖類である[85]。果糖は、低血糖指数、甘味強度及び低コスト、並びに風味、色調及び保存安定性といった最終製品の品質特性全般を改善する能力により、様々な食品においてショ糖に取って代わる[84]。高果糖シロップは広く採用されており、その多くはコーンスターチを用いて精巧な技術的プロセスにより製造され、その興味深い食感や風味の特徴を有している[85]。大量に摂取した場合、吸収不良及びそれに伴う胃腸障害が発生する可能性があり、過剰摂取は代謝の変化、例えば、インスリン抵抗性、高血漿トリグリセリド等を引き起こす可能性がある。[84,91].

この文脈で、トレハロースとタガトースという2つの新しい化合物を取り上げることは価値がある。これらは、比較的最近になって新規食品素材または新規食品として認可され、スクロースの代替品として市場に出てきている[86]。トレハロース二糖は、α-1,1-グルコシド結合で結ばれた2つのグルコース単位からなり、植物、菌類、昆虫、藻類細菌及び酵母に自然に存在する[86]。市販品は、酵素プロセスに従ってデンプンから取得され[92]、0.43の相対的な甘み力を有する[85]。トレハロースは、低血糖反応を誘発し、色、テクスチャー及びフレーバーの安定化を通じて脱水及び冷凍食品の鮮度を維持するのに役立つため、よく利用されている[86]。また、でんぷんの再分解を抑え、メイラード反応に関与しない。これは、スポーツドリンクや健康バーで頻繁に見られる成分である[93]。タガトースは、特定の果物や乳製品に自然に存在するフルクトースの異性体である [90]。プレバイオティクスやフレーバーエンハンサーと考えられている[11]。工業的には、多段階の酵素プロセスに加え、分画と精製を経て乳糖から生産される[14]。その甘味の効力はショ糖のそれに近く、0.92であり、カロリーが少なく、弱い血糖値反応を引き起こすことによって代謝が異なるという利点があり [86、87、90]、う蝕を好まない。タガトースは部分的にしか消化されないため、大量に摂取すると下痢、腹部不快感、鼓腸を引き起こす可能性がある [86]。タガトースは、エネルギーバー、朝食用シリアル、チョコレートガム、キャラメル、アイスクリーム、ソフトドリンク、ヨーグルトの調製に使用されている[11,90]。

3.2. 糖アルコール

糖アルコール（ポリオール）は、果物、野菜、キノコ、藻類に自然に存在する低消化性炭水化物であり[94]、近年、代替甘味料として採用されるようになってきている。食品業界で栄養甘味料またはバルク甘味料として使用が認められている糖アルコールには、マルチトール、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、イソマルト、ラクチトールなどがある。このカテゴリーに入る他の関連化合物には、EUでは許可されていないにもかかわらず、アラビトール及び水添デンプン加水分解物がある[87]。これらは一般的に、対応するアルドース糖からの触媒的水素化によって得られる[84]。エリスリトールのような特定の糖アルコールについては、好浸透性酵母または菌類を用いた発酵または酵素変換に基づく方法がとられてきた[11]。ところで、マンニトール、ソルビトール、マルチトールは、褐藻類（すなわちLaminaria種）から容易に抽出される[95]。糖アルコールは、甘味以外に、食感や砂糖のかさ高さが重要な役割を果たす、無糖のクッキー、ケーキ、菓子、チョコレート、ガムなどの食品の改質目的に頻繁に採用されている[86,96]。また、のど飴のような医薬品にも応用されている[86]。ポリオールは、食品成分として砂糖と比較して2つの大きな利点を備えている。(1)口腔内細菌によって発酵されないため、虫歯になりにくい (2)カロリーが低く、血糖値が低いため、糖尿病患者にとって最も興味深い [86]。糖アルコールはプレバイオティクスとしての特性も有しており、食物繊維と同様に健康な腸内細菌叢に寄与する [97]。糖アルコールは普遍的に安全であると考えられており、1日の許容摂取量（ADI）は確立されていないが、適正製造基準（GMP）に沿って使用する必要がある[84,94]。

糖アルコールは、低カロリー甘味料にはない嵩高性を付与する一方で、強甘味料のオフフレーバーをマスクするために強甘味料と一緒に使用されることが多い[84,98]。糖とは異なり、糖アルコールはメイラード反応の影響を受けず、口中に冷却効果を残すため、特定の製品では望ましいが、特に他の多くの製品（例えば、焼き菓子）においては望ましいと考えられる[94]。全体として、許可されているすべての糖アルコールのうち、キシリトール、エリスリトール、マルチトールの特性はショ糖の特性に最も近く、相対甘味度はそれぞれ0.63、0.87、0.97である。このため、これらは最も広く使用されている[85,99]。ショ糖やブドウ糖と異なり、糖アルコールは完全には消化されないため、過剰に摂取すると健康な人でも下剤の副作用のような胃腸症状を引き起こすことがあるので、炎症性腸疾患のある消費者は十分に注意する必要がある[97]。それにもかかわらず、頻繁に摂取することで耐性が向上するようである[99]。上記の副作用の他に、高力価の人工甘味料に関連する健康上の問題を示していない[10]。すべての甘味料と同様に、糖アルコールの安全性は現在EFSAによって再評価されており、2020年末には新しいデータが入手可能になると予想されている[100]。

3.3. テルペノイド配糖体

ステビオール配糖体は、南米原産のステビア・レバウディアナ・ベルトニ（キク科）という植物の葉から抽出される甘味成分群で、現在ヨーロッパやアジアの一部の国で栽培されている。一般に、上記の配糖体は植物の葉の乾物中に最大15％含まれている。10種類の主なエントカウランジテルペノイド配糖体が存在し、それらはすべて同じステビオールコア構造を持っている。ステビオシド、次いでレバウディオシドAは、最も豊富で商業的に関連する2つのものである[90]。これらは、ショ糖の何百倍もの非常に甘い味を口の中に残すので、非常に興味深い甘味料である[85]。相対的な甘さが250〜450であるレバウディオサイドAは、最も魅力的なステビオール配糖体で、ショ糖のような味を提供し、異味はないが、ステビオサイドはわずかに苦い副作用がある[85,101]。米国とEUでは植物の葉を直接利用できないため、ステビオール配糖体を水で抽出した後、水-アルコール溶液から再溶解・再結晶させる[87]。ステビオール配糖体は、大腸の微生物叢によってステビオールに加水分解される。ステビオールの大部分は腸で吸収された後、肝臓に到達し、グルクロン酸との抱合過程を経てステビオールグルコロニドを生成し、最終的に大部分が尿中に排泄される[102]。ステビオール配糖体の摂取は、4mg/kg体重/日の制限値内であれば安全である[103]。また、カロリーの寄与も少ないため、糖尿病患者にも適している。また、抗炎症性、免疫調節性、利尿性、抗高血圧性などの特性もあるとされている[104]。物理化学的特性としては、高温で中程度の安定性を保ち、pH2〜10の範囲内で使用することができる[87]。ステビオール配糖体は、菓子、チョコレート、焼き菓子、ヨーグルト、アイスクリーム、ガム、ソース、ジャム乳製品、飲料の製造に広く利用されている[11,105]。

もう一つの興味深い甘味化合物は、甘草植物であるGlycyrrhiza glabra L.の根（マメ科）から単離されるグリチルリチン、またはグリチルリチン酸である[90]。この分子は90の相対的な甘味を提供する[85]．甘味料としての使用は日本や他の国では許可されているが、アメリカやEUでは許可されていない[85]。グリチルリチンは界面活性剤や香料としてのみ認可されており、また一般に安全と認められている（GRAS）グリチルリチンのアンモニア化という形でも認可されている[106]。グリチルリチンの摂取量は、高血圧や低カリウム血症による二次障害といった毒性作用のリスクを考慮すると、食事中のすべての供給源を考慮しても、100mg/日を超えてはならない[107,108]。グリチルリチンが腸内細菌叢に有益な影響を与える可能性を指摘する著者もいる[97]。グリチルリチンの発泡剤および風味増強剤としての用途は、焼き菓子、アイスクリーム、製菓、ガム、飲料などである[99]。

3.4. タンパク質

甘味を持つタンパク質は、いくつかの外来植物に天然に存在し、その甘味はショ糖の数百から数千倍優れている[85]。タウマチンは、アフリカ西部に自生するThaumatococcus daniellii Benthの果実（マランチャ科）から抽出されたタウマチンI、II、III、a、b、cという相互に密接に関連した6つのタンパク質の混合物から構成されている。Thaumatin IとIIは、すべてのアイソフォームが甘い味であるにもかかわらず、主な形態である[90]。甘味の強さについては統一された値は存在しないが、ショ糖の約1600-3000倍と推定される[11,85]。抽出は水と機械的な方法で行われる[87]．現在のタウマチンの生産量は需要を満たしておらず、微生物や遺伝子組換え植物による代替生産方法が伸びている[109]。タウマチンは、EUと米国の両方で許可されており、GRASとなっている[97]。毒性がないため、そのADIはまだ確立されていない[110]。しかしながら、アレルギー反応のリスクがある [111]。タウマチンの代謝は、人間の食事に含まれる他のタンパク質と同様である。そのエネルギー投入量は4kcal/gであり、実際に使用される量は微量であるため、無視できる程度である[101]。その使用に関する主な問題は、作用の発現が遅いことと、消費者の受容を妨げるかもしれないわずかな甘草の異味である。従って、大量に使用することは推奨されない。しかしながら、他の甘味料と併用することで、苦味を減少させ、食品にうま味を与えることができ、非常に効果的である。物理化学的特性に関しては、水に非常に溶けやすく、高温と酸性のpHによく耐える[87]。タウマチンは、加工野菜、ソース、スープ、鶏肉、卵から派生した製品、ガム、果汁に頻繁に使用されている[87]。

他にもいくつかの甘みタンパク質が知られており、最も有望なものはブラゼイン、マビンリン、モネリン、ミラクリン、ペンタジン、クルクリン（ネオクリン）、リゾチームであるが、その安全性と適用性を確保するためにはさらなる研究が必要である[90]。

4. 安全で環境に優しい天然甘味料の生産

天然甘味料の生産は、環境に悪影響を及ぼさない安全なものでなければならない。最近の「EUグリーン・ディール」[112]に反映されているように、我々の食品システムが消費者と地球に健康問題を引き起こさないことを保証することが、現在必要である。このセクションでは、工業的食品加工との関連性を考慮して前のセクションで強調されている以下の甘味料の生産についてまとめている。

4.1. エリスリトール

エリスリトールの工業生産は、電気化学プロセスの急速な発展とともに注目されるようになった。このプロセスでは、アラビノイン酸またはリボン酸を電解脱炭酸することにより、エリスロースとエリスリトールが製造される。この反応の基質は、C-6糖の脱炭酸反応によって得られる[113]。しかし、より自然な方法として、糖源を発酵させることでより高い収率を得られるバイオテクノロジー的なプロセスがある。エリスリトールは、主に真菌によって行われる発酵プロセス、または乳酸菌によって合成される発酵プロセスから得られる。エリスリトールを生産するために、東洋に類似した菌類属に共通する経路は以下の通りである。Trigonopsis, Candida, Pichia, Moniliella, Yarrowia, Pseudozyma, Trichosporonoides, Aureobasidium, Trichoderma [114]などがある。工業生産目的では、Yarrowia lipolytica、Moniliella pollinis、Trichosporonoides megachiliensisが有効であることが報告されている[113]。エリスリトールを食品添加物として摂取する場合、分離・精製工程が重要であるため、製造工程の主要な部分の1つは分離・精製工程である。特許では、培養液からエリスリトールを回収するために、発酵微生物からの分離、イオン交換クロマトグラフィー、晶析が必要であることが記載されている。さらに、エリスリトール画分を回収するために、クロマトグラフィー分離工程で活性炭処理を行うことが記載されている[115]。

4.2. タガトース

天然甘味料として、酵素異性化によるバイオテクノロジー的なタガトース生産は、化学プロセスに代わる好ましい方法である。生物学的D-タガトース製造のために、いくつかの生体触媒源に頼ることができる；例えば、以下の通りである。L-アラビノースイソメラーゼ（l-AI）EC 5.3.1.4 は、D-ガラクトースからD-タガトースへの変換を触媒し、基質の構成が似ていることから、L-アラビノースからL-リブロースへの変換もできる [116,117] が、l-AIの生体変換効率が低く、金属イオン要求性もあり、耐熱性も悪くD-ガラクトースに対する酵素の親和性が低いので、生物学的D-タガトース生産には限界がある。そこで、タンパク質工学やゲノム解析の手法を応用して、l-AIの機能特性を改良することにより、D-タガトース生産の生物学的変換効率を向上させることが提案されている[118]。また，ハイスループットなスクリーニングや選択法を用いることで，個々のタンパク質変異体を評価することができ，より高い触媒活性を持つ特定の変異体をスクリーニングする可能性が高まる．D-タガトース生産において、L-アラビノースイソメラーゼの遺伝子をC. Glutamicum、Corynebacterium ammonagenes、Bacillus megateriumなどのGRAS宿主に導入することにより、GRASではない宿主の酵素や細胞による安全性の問題を克服できる [119]。最終的には、食品用微生物宿主での酵素分泌・発現とは別に、GRAS微生物からの新たな生体触媒の供給源を探るために、さらなる研究が必要である。

4.3. ステビオール配糖体

ステビオール配糖体製剤の製造工程で採用する原料は、キク科（Compositae）の多年生低木ステビア・レバウディアナ（Bertoni）Bertoniの葉を粉砕したものである。文献によると、製造工程で使用されるアルコール類やイオン交換樹脂は数種類ある[120]。ステビアの葉から配糖体を抽出するには、熱抽出と浸漬を行う。超臨界流体、超音波、マイクロ波などの技術に従うことで、抽出された製品の品質と収率の両方が向上することができる[121]。その上、グリコシド甘味料を濃縮するために開発された多段膜プロセスも、このレポートで強調されており、甘味料濃縮物から苦味成分がナノろ過プロセス中に洗浄される。

文献に記載されている従来の抽出プロセスは、ステビアの葉を熱水やアルコールで抽出する、同様の方法論に基づくことが多い。ある場合には、葉は、脂質、精油、クロロフィルおよび他の非極性物質を除去するために、非極性溶媒（例えば、ヘキサンまたはクロロホルムヘキサン）で前処理される。この前処理により、抽出物は塩またはアルカリ溶液による沈殿で清澄化され、最後に配糖体の結晶化のためにメタノールに濃縮・再溶解される[122]。ステビアの葉を温水に浸して配糖体を溶解した後、沈殿とろ過を行い、蒸発濃縮、イオン交換精製、噴霧乾燥、結晶化を行って白色粉末と結晶を生成した[123]に、その他の抽出手順の手順が記載されている。Raoら[124]は、超・ナノろ過膜を応用して、ステビオール配糖体を分離するシンプルで環境にやさしい低コストなプロセスを開発し、最終製品の味覚プロファイルを改善することに成功している。

4.4. グリチルリチン

甘草の根からグリチルリチン酸（GA）を調製する方法は、複数の研究者によって研究されてきた。文献は、GAを抽出するための様々な有機溶媒による溶媒抽出、イオン交換および高分子樹脂による精製、クロマトグラフィー分離、吸着、泡沫分離、超臨界流体抽出、マイクロ波支援抽出（MAE）および多段向流抽出（MCE）に関する多くの手順を報告している[125]。甘草の根から甘み成分を抽出・精製する既存のプロセスのほとんどは、いくつかのステップと大量の溶媒や化学物質を含んでいる。根からGAを抽出するには、アルカリ、ならびに鉱酸、水性アンモニアのようなエチルアルコール、メタノールおよびエタノールのような多くの添加物の存在下で、常圧の熱水による抽出が含まれ、これらは最もよく受け入れられている技術である。甘草の根からの一次水性抽出物は、GAと他の多くの水溶性物質を含んでおり、その後、さらに精製された製品に処理される。純粋なGAもまた、アルコールを抽出溶媒として超音波装置で甘草の根から調製され、その後精製されている[126]。甘草からGAを抽出するために行われている従来の溶媒抽出技術には、いくつかの欠点、すなわち、かなりの溶媒の必要性、長い抽出時間、低い収率および高い抽出温度がある。このため、効果的で経済的な抽出方法を開発する必要がある[126]。精製手順では、H2SO4やHCl酸などの酸を加えて抽出物を酸性化し、GA塩の固体生成物を形成する（pH1〜2）。超音波アシスト抽出では、発達した空洞が大きくなり、その後、膨大な速度でエネルギーが放出されて突然崩壊するため、キャビテーションによって抽出速度が上昇し、その結果、局所温度と圧力が上昇することが示されている[127]。したがって、細胞質材料への溶媒の浸透がより大きくなり、バルク媒体中の細胞含有物の放出が改善される[127]。

4.5. ソーマチン

タウマチンの製造工程は、原料の品質と入手可能性に強く影響されることがある[128]。その需要を満たすより安定したタンパク質生産を達成するために、遺伝子組み換え微生物や遺伝子組み換え植物を用いたタウマチン生産に関する一連の研究が行われた（[129,130]による研究を参照のこと）。

植物システムを用いることは、そのスケーラビリティ、安全性および経済性の点で微生物システムより優れているが、微生物宿主から得られるいくつかの利点、例えば、バッチごとに成長条件や製品の一貫性を制御する可能性にまだ欠けている[128]。これらのタンパク質の天然生産は、通常、あまりにも高価であるため、生化学的生産方法が検討されてきた。組換え DNA 技術を応用して、宿主生物に甘みタンパク質を生産させる。最も有望な宿主として知られているのは、メチロトローフ酵母であるPichia pastorisである。この酵母は、メタノール誘導プロモーターを持ち、組換えタンパク質生産をうまく制御している[128]。タウマチンは、過去30年間に何人かの研究者によって研究されてきたにもかかわらず、生化学的ルートによるその生産の改善にはまだ多くのことが行われている。文献にあるように、生物学的製剤は食品産業において有望な用途として浮上している。したがって、タウマチンの生物学的生産を最適化するために高度な計算技術を使用することを中心とした今後の研究の大きな可能性を持っている。

環境に優しい生産方法を持つ他の天然甘味料で、健康志向の消費者に人気のある食品素材になりつつあるものを以下に簡単に説明する。

(1) 生はちみつ：最も古くからある天然甘味料の1つ。蜂蜜は砂糖よりも甘く、動物（昆虫の蜂、ミニ家畜）から得られる唯一の甘味料である。蜂蜜は、ミツバチ科のApis mellifera、Apis indica（インド蜂）、Apis dorsata（岩蜂）、その他のApis種によってハニカムに沈着する糖分泌物である[131]。

(2) 黒糖蜜：粗糖精製所やサトウキビ工場から出る副産物で、通常の方法では経済的にこれ以上糖が結晶化できない、糖の最終結晶化段階の後に残る濃い黒色の粘性液体である[132]。

(3) 本物のメープルシロップ：通常、春にカエデ属の茎から滲み出る樹液から作られる。樹液は主に水とショ糖を含み、様々な量のアミノ酸や有機酸、フェノール物質を含み、加熱により濃縮され、様々なフレーバー化合物を生成する[133]。

(4) ココナッツシュガー：地元ではココヤシ（Cocos nucifera L.）の花の葉茎樹液から生産されている。ジュースコレクターはヤシの木に登り、開いていない花序を鎌で切り落とす。樹液の発酵を防ぐために石灰を加えることもある[132]。

(5) その他の組み合わせ：低濃度のステビオール配糖体（乾燥葉重量あたり0.5％未満）と少量の生の有機サトウキビなど、複数の天然物甘味料をブレンドした製造を行うものである。同様に、甘味液の組み合わせ、例えばステビア・エリスリトールブレンドのErysweet+や、アルロース、ステビア、モンクフルーツのブレンドであるKetoseSweet+も人気の飲料となっている[134]。

消費者は，天然成分でラベルがきれいな製品，できればさらに機能的な特性を持ちながら，味を損なわない製品を購入することを熱望している．この傾向を実現するために、食品業界は現在、砂糖に代わる天然甘味料を含むように食品を再製作することに意欲的である。

5. 健康への影響

天然甘味料が広く使用され、販売されるのに適しているとみなされるためには、安全で、高い溶解性と良好なレベルの安定性を備えた良好な風味を提供し、合理的な費用対効果の高いアプリケーションを提供する必要がある[135]。この論文では、健康への影響に関連して、これらの基準 [11] をすべて満たす天然甘味料のみを調査している。

バルク甘味料の2つの主要な化合物は、エリスリトールとタガトースである。エリスリトールは、米国とEUの両方で許可されているが、後者を使用した飲料での使用には制限がある。バルク甘味料としてはショ糖の約65％の甘味を持つが、虫歯にはならず、食品に添加する量としては毒性も発がん性もない。エリスリトールが採用される主な製品は、焼き菓子、フロスティング、コーティング、チョコレート、発酵乳、低カロリー飲料、チューインガム、お菓子などである[129,135]。2014年、EFSAから委任された科学委員会は、その下剤特性を除外し、許容一日摂取量（ADI）を定義することなく、使用に対して安全であることを宣言した[136]。急性毒性調査に基づき、経口投与後、エリスリトールは本質的に無毒であると評価される。亜慢性研究により、エリスリトールの安全性はさらに高まっている。慢性研究（2年まで）により、エリスリトールは生存率および発がん性のいずれにも影響を与えないことが実証された[137,138]。高用量（16 g/kg 体重まで）において、エリスリトールは親ラットの生殖能力および生殖能力に影響を与えない。発育中の胎児に対する悪影響は観察されていない[137,138,139,140]。エリスリトールは、エームス試験および染色体異常試験で観察されたように、変異原性の可能性はない[137,138,141,142]。動物毒性試験およびヒト臨床試験により、エリスリトールは安全であることが確実に示されている。エリスリトールは、食品に意図された用途に適用された場合、有害な影響を及ぼすと予測されたことはない[137,138]。

エリスリトールは、いくつかの試験において、う蝕のリスクを減少させることが判明している[143,144,145,146,147]。エリスリトールはインスリンレベルやグルコースに影響を与えないため、糖尿病患者や、糖尿病予備軍や炭水化物代謝の低下により血糖値の調整を希望または必要とする個人にとって適切な砂糖代替物である[148,149]。糖尿病患者は、上述したようにエリスリトールの血管作用から恩恵を受けることができる。非糖尿病被験者では、内皮はエリスリトールによって損なわれないと仮定されるが、内皮が糖尿病ストレス下にある糖尿病被験者では、in vitro、ex vivoおよびin vivo研究が報告しているように、エリスリトールはさまざまな損傷および機能障害パラメータを安全な側に移行することができる［148，150，151］。また、エリスリトールは、高グルコース条件下で内皮に有益な影響を与え、糖尿病合併症の発症を回避または遅延させることに寄与する物質とみなすことができる[152]。エリスリトール属性は、いくつかのターゲットに対してマイナーな効果を持ち、有益であることを証明することもできる。強い生物学的効果を持つ化合物は、糖尿病で必要とされるような慢性的な補給にはあまり適していない。エリスリトールのような中程度の保護効果を持つ物質を使用することが選択肢となるであろう。エリスリトールは価値があるだけでなく、急速に増加している糖尿病または糖尿病予備軍の人々にとって、糖尿病合併症を発症する可能性を減らすために推奨される砂糖の代替物と見なされるべきである[152,153]。

タガトースは、果物や加熱処理された乳製品にごく微量に含まれている。ショ糖に対する効力は92 %であり、味は近いが、カロリーは1.5 kcal/gしか加えないので、糖尿病患者が歯を傷つけずに安全に使用できる。タガトースは、米国でGRAS化合物として認可され、EUでは食品成分として認可され、その他多くの国々で実質的に毒性なしで使用されている。食品産業におけるタガトースの用途は、ヨーグルト、フロスティング、シリアル、飲料、チューインガム、ファッジ、キャラメル、フォンダン、チョコレート、アイスクリームなどである[129,135,154]。

タガトースの安全性と毒性の次元は、動物及びヒトを対象として調査されている[118]。タガトースの摂取量が10％を超えると、ラットで有害反応（肝臓重量の増加及び肥大）が報告されている[155]。その結果、5％のタガトースレベルは、副作用のない安全な用量として知られている。タガトース摂取量が20 g/kg 体重/日と高い場合でも、生殖能力は損なわれない[156]。D-タガトース使用の研究のためのヒト臨床実験は、主にその胃腸及び尿毒症の影響に基づいている。血漿尿酸値の高値は、プリン代謝障害および痛風の発症と関連している。D-タガトースを75g単回経口投与すると、健常者及び非インスリン依存性糖尿病患者の両方で血漿尿酸濃度の著しい上昇が起こる[157]。より低用量のD-タガトース（45 g/日；15 g、3回/日［TID］）は、グリコーゲンレベル、血漿尿酸及び肝機能に悪影響を及ぼさないので、健康なヒト被験者にとって安全と考えられる[158]。45 g D-タガトース/日（15 g TID）を1年間摂取しても、非インスリン依存性糖尿病患者において血漿尿酸値に悪影響を及ぼさない[159]。上記のD-タガトース投与量は、食後血糖値も低下させる傾向がある。しかし、30gのD-タガトースを単回で摂取した後の胃腸障害（吐き気、軽度から重度の鼓腸、下痢）を示唆する記録はほとんどない[160]。以上のことから、タガトースの「有害事象観察不能レベル」（NOAEL）は、45g/日または0.75g/kg体重/日に設定されている［161］。

高力価甘味料については、ステビオール配糖体（E 960） [162]が、世界中に広く普及している天然化合物の好例である。ステビオシドは、日本では20年以上前から大量に使用されており、副作用は報告されていない。ステビアの安全性は、ヒトとラットの両方で胃と上部腸に低吸収のステビオール配糖体にもほとんど責任がある[121]。

ステビオール配糖体の使用と安全性は、様々な科学機関と規制機関によって世界中で検討され評価されている。ステビア葉の高純度抽出物は、150以上の国と地域から食品と飲料での使用が承認されている[163]。第69回FAO/WHO合同食品添加物専門家委員会（JECFA）は、2008年にステビオール配糖体のADIをステビオール換算で4mg/kg bw/dayと設定した。JECFAは、2016年の第82回会合でこのADIを再確認した[164]。食品基準オーストラリア・ニュージーランド[165]及びEFSA[166]は、ステビオール配糖体のADIを4 mg/kg bw/日（ステビオール当量として表現）と定義している。ステビアの変異原性は、多くの試験で研究されているが、矛盾する結果が得られている。例えば、2つの研究は、特定のアッセイにおいて、ステビアは用量依存的な変異原性効果を示したが、同じ研究はまた、ステビオシドは非変異原性であると結論付けた [167,168]. 他のいくつかの知見は、植物に変異原性作用がないことを示唆している[169,170]。報告が調和していないにもかかわらず、FDAはこのハーブを砂糖の代替物として監視し続け、一方で他の知見はステビオールとステビオシドがDNAに干渉せず、遺伝毒性を持たないことを明らかにしている[171]。Mizushinaら[172]は、ステビオシドが膀胱発癌に関与していないことを示唆した。ラットに2500 mg/kg体重/日まで安全に使用でき，正常な成長と繁殖を可能にした[173]．急性毒性試験の一環としてステビオサイドを14日間連続投与した後、ネズミの病理組織学的特徴、致死性、形態学的変化は記録されなかった[174]。別の研究では、ステビアの葉から採取した水性抽出物（最大10%）の経口投与は、雌ラットの生殖能力への悪影響および催奇形性効果を示さなかった[175]。また、ステビアとステビオシドの両方が甘味料として使用された場合、安全であることが示されている。これは、糖尿病患者やフェニルケトン尿症患者、また、体重を減らしたい、食事からショ糖を除去したい肥満の人に適している。摂取後、アレルギー反応や毒性は報告されていない[176]。長期的には、無作為化二重盲検プラセボ対照試験は、ヒトに対して毒性作用のない甘味料としてステビオール配糖体を使用することを示唆している[177]。ステビアの安全性は、ステビオール配糖体が変異原性、発癌性又は催奇形性、それら及び毒性を引き起こさないことを実証した最近の研究によっても確認されている[178,179]。最近、経口投与後、毒性学的なステビア葉エタノール抽出物評価により、亜慢性経口毒性および遺伝毒性に対する有害作用がないことが明らかになった。著者らは、ステビア葉は甘味料ではなく、機能性食品および栄養補助食品とみなされる可能性があることを提案した[180]。

もう一つの高活性甘味料は、グリチルリチン（E 958）である[181]。グリチルリチン酸として知られるこの化合物は、ショ糖の50倍の甘さを持つ甘味料として作用することができるが、発泡剤や風味増強剤としても使用されている。この物質は、グリチルリチン酸モノアンモニウムおよびアンモニア化グリチルリチンとして、米国およびEUで合法的に使用されている。グリチルリチンは、抗ウイルス、抗がん抗酸化、抗炎症および肝保護効果を有するが [97]、潜在的な高血圧作用と強烈な後味も有する [182]。グリチルリチンは腸内でEubacterium属のBacteroides J-37によってグリチルレチン酸（主要生成物）に、Bacteroides J-37とStreptococcus LJ-22によって18βグリチルレチン酸3-O-モノグルクロニド（マイナー生成物）に脱グリコシル化される．Eubacterium属菌は、18β-グリチルレチン酸3-O-モノグルクロニドをグリチルレチン酸に変換することができる[182,183,184]。これらのグリチルリチン代謝物（特に18β-グリチルレチン酸）は、抗血小板凝集活性およびロタウイルス感染に対して強力な抑制効果を有する重要な抗腫瘍細胞毒性物質である[185]．グリチルリチン／腸内細菌叢の相互作用が宿主に有益な影響を与えることを示す結果もある[183,184,186]。

5つのタンパク質（thaumatin I, I, III, a, b）の混合物であるthaumatin（E 957）は、多くの国で甘味料としても採用されている。その健康効果を考慮すれば、人工甘味料とは対照的に、タウマチンは虫歯を誘発せず、糖尿病患者にも適している[187]。この甘味料の代謝は、他の食事性タンパク質と同等である。Hsuらの研究成果[188]は、タウマチンが卵アルブミンよりも速く消化されることを実証している。さらに、タウマチンの安全性に関するいくつかの研究は、この甘味料が毒性もアレルギー性も引き起こさないことを示している[128]。例えば、FAO/WHO食品添加物専門家委員会、国連食糧農業機関、世界保健機関[189]の研究では、タンパク質に毒性、遺伝毒性、催奇形性の効果はないことが明らかにされている。いくつかの研究は、タウマチンが口腔粘膜または他の治療に関連するアレルギー作用のいずれに対してもアレルゲンではないことを示す説得力のある証拠を提供している[128]。Higginbothamら[190]はまた、タウマチンが特定の摂取レベルで風味添加物または部分甘味料として採用された場合、有害な影響を与えないことを述べている。このタンパク質の安全性は、欧州委員会食品科学委員会（SCF）およびJECFAによって評価され、許容可能な成分としてリストアップされるべきであると結論づけている[110]。この甘味タンパク質は、欧州連合では1984年以来（E957）、規則（EC）No.1333/2008の付属書IIに従って承認されており [110] 、米国ではGRASのステータスを維持している。英国では1983年にベビーフードを除く医薬品と食品への使用が認可された。その他のほとんどの国では、高甘味度甘味料と風味調味料として認可されている[191]。動物飼料に使用される添加物及び製品又は物質に関するパネル（FEEDAP）［192］も、動物におけるこのタンパク質の安全性を示し、その使用は1〜5mg/kgの添加物として許可されている。また、Thaumatinはアイスクリームやお菓子などの一部の食品に甘味料として使用され、50mg/kgの用量が許可されている。乳製品とソフトドリンクでは、0.5 mg/L から 5 mg/kg の範囲で、主に風味増強剤として利用されている [89]。

その他にも、将来的に利用可能な天然甘味料がいくつかあるが、実際には食品に含まれていない。これらの物質の例としては、ブラゼインとモナティンがあり、これは植物マトリックスから単離された場合の希少性と低収量に起因するものである。

表1は、健康への影響を考慮し、天然甘味料の主な使用条件を示したものである

表1健康への影響を考慮した場合の天然甘味料の主な属性

天然甘味料 属性及び参考文献

エリスリトール

非発がん性 [137,138]、非変異原性 [137,138,141,142]、グルコースまたはインスリンレベルに影響しない [148,149]、内皮に有益な影響 [152] 。

タガトース

食後血糖値を低下させる [160] 。

ステビオール配糖体

非遺伝毒性 [171]、非発がん性 [172,178,179]、非アレルギー性 [176]、非異常発生性および非変異原性 [178,179] （英語版のみ

グリチルリチン

抗がん剤、抗ウイルス剤、抗酸化剤、抗炎症剤、肝保護剤 [97,185］

Thaumatin

虫歯を誘発しない[187]、毒性および非アレルギー性ではない[128]。

6. 結論

健康の維持・増進のためには、バランスのとれた食生活が最も重要であることが社会的に認識されつつある。砂糖の過剰摂取は今や横断的な関心事となっているが、この習慣を断ち切るのは容易ではないため、無糖または低糖の食品・飲料が大いに求められており、それらを実現する甘味料は高価値の原料となっている。今日、食品業界では、砂糖（ショ糖）の代替として、主に合成由来のバルク甘味料や強甘味料が適用されている。消費者は、天然成分でラベルがきれいなもの、できれば他の機能的特性を持ち、味に妥協のない製品を食べたいと思うようになった。このトレンドを実現するために、食品業界では現在、高フルクトースコーンシロップ、糖アルコール（ポリオール）、そして最近ではステビオール配糖体のタガトースやタウマチンなど、消費者にさらなる健康効果をもたらす代替天然甘味料を自由に利用できるようになっている。自然界は、甘味を含む貴重な化合物の驚くべき供給源であり、その多くはまだ解明されていない。しかし、天然であることが市場での成功を保証するものではないことを強調しなければならない。また、世界中の限られた社会や地域で長い間伝統的に使用されており、ある程度の安心感を与えるにもかかわらず、食品添加物や甘味料として使用される天然化合物の安全性を証明するための詳細な科学的研究の必要性を排除することはできないことにも注意しなければならない。食品業界は、天然機能性甘味料を用いた新製品を開発し、消費者を満足させるイノベーションを続けるという課題に直面する必要がある。最後に、風味増強剤として認可されているグリチルリチンのような化合物は、甘味料としては使用されないが、風味などの製品特性の改善に関連した役割を果たすことができるため、産業界が検討する必要がある。