Saccharin: Vị ngọt tình cờ và cuộc tranh luận kéo dài về an toàn

Năm 1878, Constantin Fahlberg nhận thấy miếng bánh mì trong bữa tối có vị ngọt khác thường. Dấu vết trên tay đưa ông trở lại phòng thí nghiệm của Ira Remsen, nơi một hợp chất mới đã hình thành trong cốc phản ứng. Từ sự cố nhỏ ấy, saccharin bước vào đời sống như một chất thay thế đường, rồi trở thành tâm điểm tranh luận về ung thư, quyền lựa chọn của người tiêu dùng và giới hạn của khoa học quản lý. Lịch sử của nó cho thấy một phát minh không chỉ được định hình bởi đặc tính hóa học, mà còn bởi cách xã hội đánh giá lợi ích và rủi ro. [1]

Vị ngọt tình cờ được nhận ra thế nào?

Fahlberg khi ấy phân tích đường cho một công ty nhập khẩu ở Baltimore và được phép làm nghiên cứu riêng tại phòng thí nghiệm của Remsen thuộc Johns Hopkins University. Sau một ngày thí nghiệm, hợp chất còn dính trên tay khiến lớp vỏ bánh ông cầm có vị ngọt. Fahlberg quay lại kiểm tra các dụng cụ trên bàn và xác định nguồn vị ngọt là benzoic sulfinide, về sau được gọi là saccharin. Theo câu chuyện được ghi lại, chất này xuất hiện trong một cốc phản ứng bị đun quá lâu, nơi o-sulfobenzoic acid phản ứng với phosphorus (V) chloride và ammonia. [1]

Sự tình cờ chỉ giải thích vì sao đặc tính ngọt được chú ý, không giải thích toàn bộ phát minh. Công việc trước đó của Remsen về sulfobenzoic acid đã tạo nền tảng hóa học, còn Fahlberg từng tổng hợp hợp chất này bằng một phương pháp khác nhưng chưa có lý do để nếm nó. Bước ngoặt nằm ở việc nối một cảm giác đời thường với vật chất trên bàn thí nghiệm, rồi tìm lại phản ứng đã tạo ra chất đó. Nói cách khác, tai nạn mở cánh cửa; kiến thức hóa học mới giúp nhận diện, tái tạo và đưa phát hiện ra khỏi phòng thí nghiệm. [1]

Vì sao phát hiện chung trở thành cuộc tranh chấp?

Năm 1879, Remsen và Fahlberg cùng công bố hai phương pháp tổng hợp saccharin, đồng thời ghi nhận nó ngọt hơn đường mía. Vài năm sau, Fahlberg xin bằng sáng chế tại Đức và Hoa Kỳ cho phương pháp sản xuất rẻ hơn với quy mô lớn hơn. Ông còn tự nhận là người duy nhất phát hiện “saccharin của Fahlberg”. Remsen phản đối vì muốn đóng góp khoa học của mình được ghi nhận, dù ông không theo đuổi lợi nhuận công nghiệp. Mâu thuẫn này tách hai câu hỏi thường bị nhập làm một: ai góp phần tạo ra tri thức và ai biến tri thức ấy thành hàng hóa. [1]

Fahlberg mở cơ sở sản xuất ở New York, bán saccharin dưới dạng viên và bột. Chất tạo ngọt này được dùng trong đồ uống, làm chất bảo quản và thay đường trong trà hoặc cà phê; bác sĩ một thời còn kê nó cho nhiều mục đích khác nhau. Sức hút thương mại khá dễ hiểu: một lượng nhỏ có thể tạo vị ngọt mà không mang giá trị năng lượng như đường. Tuy nhiên, lợi ích cảm nhận được ngay không trả lời câu hỏi về ảnh hưởng lâu dài. Khoảng cách ấy khiến saccharin vừa là sản phẩm tiện dụng, vừa là bài toán quản lý thực phẩm. [1]

An toàn được quyết định bằng tiêu chuẩn nào?

Đầu thế kỷ 20, Hoa Kỳ bắt đầu kiểm soát thực phẩm chặt hơn. Harvey Washington Wiley, người đứng đầu Bureau of Chemistry thuộc Bộ Nông nghiệp, muốn hạn chế saccharin vì cho rằng một chất có nguồn gốc từ coal tar không phù hợp để đưa vào thức ăn. Bằng chứng khi đó chưa dẫn đến đồng thuận. Một hội đồng khoa học do Remsen đứng đầu kết luận saccharin vô hại ở liều nhỏ, trong khi Wiley lo việc sử dụng rộng rãi sẽ khiến lượng hấp thụ thực tế vượt mức được xem xét. Tranh luận vì thế chuyển từ bản chất của chất sang liều lượng và cách sử dụng. [1]

Có thể hình dung vấn đề bằng một ví dụ: biết một thìa gia vị không gây hại chưa đủ để kết luận mọi lượng dùng đều giống nhau. Với chất phụ gia, câu hỏi quản lý còn bao gồm tần suất tiếp xúc, thời gian sử dụng và nhóm người tiêu thụ. Saccharin làm lộ rõ sự khác biệt giữa trải nghiệm cá nhân và đánh giá ở quy mô dân số. Một người dùng không thấy tác động tức thời có thể xem sản phẩm là an toàn; cơ quan quản lý lại phải cân nhắc những ảnh hưởng hiếm gặp hoặc chỉ xuất hiện sau thời gian dài. [1]

Thử nghiệm trên chuột đã làm thay đổi cuộc tranh luận ra sao?

Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, saccharin xuất hiện nhiều hơn trong thực phẩm chế biến sẵn và sản phẩm dành cho người muốn kiểm soát cân nặng. Cùng lúc, nghiên cứu sức khỏe chuyển dần sang theo dõi dài hạn, sử dụng nhóm đối chứng và thử nghiệm trên động vật. Năm 1970, một nghiên cứu ghi nhận ung thư bàng quang xuất hiện nhiều hơn ở những con chuột dùng saccharin hằng ngày. Các kết quả tiếp theo dường như củng cố lo ngại, và năm 1972 Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ loại saccharin khỏi danh sách phụ gia được công nhận là an toàn. [1]

Kết quả trên động vật đặt ra cảnh báo quan trọng nhưng cần được diễn giải theo cơ chế sinh học, liều thử nghiệm và khả năng áp dụng cho người. Đây chính là điểm khó của cuộc tranh luận: luật về phụ gia yêu cầu ngăn chất gây ung thư trong thực phẩm, trong khi khoa học chưa trả lời dứt khoát nguy cơ quan sát ở chuột tương ứng thế nào với mức sử dụng của con người. Năm 1977, trước khả năng saccharin bị cấm, chiến dịch vận động của ngành sản xuất và phản ứng mạnh từ người tiêu dùng khiến Quốc hội chọn giải pháp tạm hoãn loại bỏ sản phẩm và yêu cầu dán nhãn cảnh báo. [1]

Vì sao kết luận về saccharin thay đổi?

Lệnh tạm hoãn được Quốc hội gia hạn nhiều lần. Đến năm 2000, National Institute of Environmental Health Sciences nhận định các thử nghiệm cũ trên chuột không mô phỏng tốt việc sử dụng ở người: liều dùng rất cao và hệ tiêu hóa của chuột phản ứng khác con người. Cơ quan này khuyến nghị bãi bỏ yêu cầu nhãn cảnh báo. Sự thay đổi không có nghĩa dữ liệu ban đầu vô ích; chúng đã phát hiện một hiện tượng cần điều tra. Điều được sửa đổi là cách suy rộng hiện tượng ấy từ một mô hình động vật sang nguy cơ thực tế đối với người. [1]

Trong thời gian tranh cãi, nguy cơ saccharin bị cấm còn thúc đẩy các nhà sản xuất tìm chất thay thế như aspartame, sucralose và neotame. Bởi vậy, di sản của saccharin không chỉ nằm trong những gói tạo ngọt. Nó cho thấy hành trình của một phát minh tiếp tục sau thời điểm khám phá: bằng sáng chế quyết định quyền khai thác, thị trường mở rộng phạm vi sử dụng, thử nghiệm đặt ra nguy cơ và quy định phải hành động giữa những điều chưa chắc chắn. Miếng bánh mì có vị ngọt năm 1878 cuối cùng dẫn tới một câu hỏi lớn hơn: xã hội nên cập nhật phán đoán ra sao khi bằng chứng và phương pháp khoa học cùng thay đổi. [1]