27 février 1879 – Le chimiste russe Constantin Fahlberg découvre la saccharine

Le chimiste russe Constantin Fahlberg découvre la saccharine (édulcorant artificiel)Ira Remsen et la découverte de la saccharineLe 10 février 1846 , le chimiste américain Ira Remsen est né. Avec son élève Constantin Fahlberg , Remsen a découvert l’ édulcorant artificiel saccharine en travaillant sur des dérivés de goudron de houille .

« Soyez un physicien chimiste, un chimiste analytique, un chimiste organique, si vous voulez ; mais surtout, sois chimiste.
Ira Remsen – Petite enfance

Ira Remsen est née à New York . Ses parents descendaient tous les deux des premiers colons hollandais de New York. Au début de sa scolarité, il excellait dans les classiques et n’avait presque aucune exposition à la science. À l’âge de quatorze ans, Remsen entre à la Free Academy (plus tard le College of the City of New York), mais il n’y termine pas le cours de quatre ans. Au lieu de cela, à la demande de son père, James Vanderbilt Remsen, est devenu apprenti chez un médecin qui enseignait dans une école de médecine homéopathique. Remsen a été consterné par l’insuffisance de l’instruction et après avoir convaincu son père, il a été autorisé à s’inscrire au Collège des médecins et chirurgiens de l’ Université de Columbia.en 1867. Après l’obtention de son diplôme, on lui proposa un partenariat souhaitable avec un médecin bien connu, mais il refusa de se laisser guider par les souhaits de son père et partit pour l’Allemagne pour étudier la chimie à Munich et à Göttingen, obtenant un doctorat. . de l’Université de Göttingen en 1870. Remsen a commencé ses recherches sur la chimie pure à l’Université de Tübingen, où il était assistant (1870–72) de Rudolf Fittig. À Tübingen, il rencontra également le chimiste écossais Sir William Ramsay , un condisciple qui devait plus tard découvrir les gaz nobles et recevoir un prix Nobel de chimie , avec qui il noua une amitié pour la vie.

Principes de chimie théoriqueEn 1872, Remsen est retourné aux États-Unis et est devenu professeur de chimie et de physique au Williams College et y est resté pendant quatre ans, effectuant ses propres recherches en laboratoire, bien qu’il n’ait pas été en mesure d’instituer un cours de travaux de laboratoire pour ses étudiants. ] En 1876, il publie le texte populaire Principles of Theoretical Chemistry , dans lequel il met l’accent sur la détermination des poids moléculaires par Cannizzaro à travers l’hypothèse d’ Avogadro . La réputation ainsi acquise l’a attiré l’attention de Daniel Coit Gilman , premier président de la nouvelle université Johns Hopkins, qui l’a invité à devenir l’un des professeurs d’origine de l’université Johns Hopkins àBaltimore , première institution aux États-Unis consacrée essentiellement à la recherche. Remsen a accepté et y a fondé le département de chimie, supervisant son propre laboratoire. À Johns Hopkins, Remsen a pu introduire de nombreuses méthodes d’enseignement – en particulier l’intégration de la recherche en laboratoire – avec lesquelles il s’était familiarisé en Allemagne, et ces pratiques ont eu une profonde influence sur l’enseignement de la chimie aux États-Unis. En 1879, Remsen a fondé l’ American Chemical Journal , qu’il a édité pendant 35 ans.

La découverte de la saccharineEn 1879, Constantine Fahlberg, qui avait obtenu le doctorat. à Leipzig, travaillant maintenant avec Remsen à titre post-doctoral, a fait une découverte accidentelle qui a changé la carrière de Remsen. En mangeant des petits pains au dîner après une longue journée au laboratoire à rechercher des dérivés de goudron de houille, Fahlberg a remarqué que les petits pains avaient un goût initialement sucré puis amer. Étant donné que sa femme n’a rien goûté d’étrange dans les rouleaux, Fahlberg a goûté ses doigts et a remarqué que le goût amer provenait probablement de l’un des produits chimiques de son laboratoire. Le lendemain, dans son laboratoire, il a goûté les produits chimiques avec lesquels il avait travaillé la veille et a découvert qu’il s’agissait de l’oxydation de l’o-toluènesulfonamide qu’il avait goûté la veille au soir. Il nomma la substance saccharine et lui et son partenaire de recherche Remsen ont publié leur découverte en 1880. Plus tard, Remsen s’est mis en colère après que Fahlberg, en brevetant la saccharine, ait affirmé que lui seul avait découvert la saccharine. Remsen n’avait aucun intérêt dans le succès commercial de la saccharine, dont Fahlberg a profité, mais il était furieux de la malhonnêteté perçue de ne pas le créditer à la tête du laboratoire.

Des années plus tardBien que Remsen ait apparemment ressenti un certain grief initial à propos du comportement de Fahlberg, il a maîtrisé sa mauvaise volonté et en 1907 a agi de manière impartiale en tant que chef du conseil nommé par Theodore Roosevelt pour déterminer si le benzoate de sodium (utilisé comme conservateur alimentaire) et la saccharine étaient nocifs pour la santé. 3] Tout au long de sa carrière universitaire, Remsen était connu comme un excellent professeur, rigoureux dans ses attentes mais patient avec le débutant. En 1901, Remsen a été nommé président de Johns Hopkins, où il a fondé une école d’ingénierie et a aidé à faire de l’école une université de recherche. En 1912, il quitte son poste de président, en raison de problèmes de santé, et se retire à Carmel, en Californie . En 1923, il reçoit la médaille Priestley. Ira Remsen est décédé le 4 mars 1927, à 81 ans.

L’essor de la saccharine et la controverse scientifiqueSi la saccharine était restée simplement une alternative au sucre, importante seulement pour un nombre relativement restreint de diabétiques et d’observateurs de poids en temps de paix, elle n’aurait probablement pas attiré l’attention des régulateurs gouvernementaux et des scientifiques. Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, cependant, la production de saccharine est restée élevée. Des changements fondamentaux dans le régime alimentaire américain signifiaient que moins de personnes préparaient des repas à la maison, s’appuyant plutôt sur des aliments prétraités. Les produits pré-sucrés, contenant souvent de la saccharine bon marché – la production d’une industrie de transformation alimentaire de plus en plus importante – ont alarmé les nutritionnistes, les régulateurs et les responsables de la santé. Alors que la consommation de saccharine a augmenté, le débat sur sa sécurité n’a jamais été vraiment réglé. La science, au public, avait émis trop d’opinions contradictoires ou peu concluantes, alors quand la décision concernant la saccharine incombait à des individus,D’autres, comme Harvey Washington Wiley avant eux, étaient sceptiques. La croyance en la salubrité inhérente des aliments «naturels» a conduit certaines personnes à dénoncer l’artificialité croissante du régime alimentaire américain. Avis DeVoto, un ami de Julia Child et éditeur chez Alfred Knopf, n’a pas été impressionné par la saccharine, en particulier par son utilisation croissante dans les livres de cuisine. En 1957, elle écrivait : « Les desserts, dont il y a une partie grasse, sont incroyables – sucrés avec de la saccharine [sic] et garnis d’une imitation de crème fouettée ! Fantastique! Et je crois que beaucoup de gens dans ce pays mangent comme ça, se bourrant de faux matériaux dans la conviction qu’en substituant un produit chimique à la bonne nourriture de Dieu, ils peuvent rester minces tout en mangeant des pains chauds, des desserts et de la GUNK. DeVoto a désespéré, mais a également parfaitement capturé l’attrait de la saccharine :

En partie en réponse au malaise croissant des régulateurs et du public, le Congrès a adopté l’Amendement sur les additifs alimentaires en 1958. Lors de la préparation de sa législation, le Congrès a entendu les témoignages de membres de la communauté scientifique. Pour la première fois en relation avec les additifs alimentaires, les scientifiques ont utilisé le mot C : cancer. Le représentant James J. Delaney, un démocrate de New York, a fait pression pour l’ajout d’un libellé interdisant spécifiquement les cancérigènes. Dans sa forme finale, la « clause Delaney » obligeait la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis à interdire l’utilisation de substances cancérigènes dans les aliments. Apparemment sans controverse à l’époque – qui soutiendrait l’ajout d’agents cancérigènes à la nourriture ? – il s’est avéré plus tard controversé. Les législateurs avaient désastreusement sous-estimé les données nécessaires pour déclarer définitivement une substance cancérogène.La même année, la Cumberland Packing Corporation lance Sweet’N Low, un mélange de saccharine et de cyclamate, un autre édulcorant artificiel. Les deux produits chimiques s’équilibraient, le cyclamate atténuant l’arrière-goût amer de la saccharine. Sweet’N Low avait sans doute plus le goût du vrai sucre, et ces petits paquets roses ont apporté des édulcorants artificiels dans les restaurants et les cafés. Pendant ce temps, l’utilisation d’édulcorants artificiels a continué d’augmenter chez les consommateurs soucieux de leur poids. Entre 1963 et 1967, les boissons non alcoolisées artificiellement sucrées (Coca-Cola’s Tab, par exemple) ont presque triplé leur part de marché, atteignant plus de 10% du marché des sodas.

En 1882, Constantin Fahlberg avait déclaré la saccharine inoffensive parce qu’il n’avait subi aucun effet indésirable 24 heures après avoir pris une seule dose. De même, les « escadrons antipoison » de Harvey Washington Wiley au début du siècle avaient déclaré qu’une substance était sans danger si le testeur – un cobaye humain – restait en bonne santé après l’ingestion. Mais la science de la santé après la Seconde Guerre mondiale avait commencé à étudier des effets plus subtils et à long terme. La méthodologie de recherche avait changé en conséquence : les études observaient une plus longue période de temps, par exemple, et essayaient de contrôler un plus large éventail de variables. Les chercheurs sont passés des tests humains non structurés à des tests sur animaux incluant des groupes témoins. Ces recherches ont produit des données plus nombreuses et de meilleure qualité, mais ont accru la complexité. Une substance ne pouvait plus être simplement étiquetée « poison » ou « non toxique ».À la fin des années 1960, trois tendances convergeaient : l’augmentation de la réglementation gouvernementale dans l’industrie agro-alimentaire, l’essor des édulcorants artificiels et la complexité et la sophistication croissantes des sciences de la santé. L’un des premiers résultats de cette convergence a été l’interdiction du cyclamate. Deux études de 1968 ont établi un lien entre le produit chimique et le cancer de la vessie. La FDA a cité la clause Delaney en recommandant une interdiction, qui a été promulguée l’année suivante. Cela ne laissait qu’un seul édulcorant artificiel sur le marché : la saccharine. En 1970, des oncologues de la faculté de médecine de l’Université du Wisconsin ont publié les résultats d’une étude clinique montrant une fréquence plus élevée de cancer de la vessie chez les rats consommant quotidiennement de la saccharine. Des tests ultérieurs ont semblé corroborer les premiers résultats et, en 1972, la FDA a retiré la saccharine de la liste des additifs alimentaires « généralement reconnus comme sûrs ». Peter B. Hutt,

Les producteurs de saccharine et les consommateurs commerciaux ont reconnu la décision de la FDA comme un précurseur d’une interdiction pure et simple. De grandes entreprises chimiques – Monsanto, Sherwin-Williams et Lakeway Chemicals – ont commencé à rassembler leurs propres preuves pour s’opposer à l’interdiction. Les entreprises de sodas s’attendaient à un coup dur sur le plan financier, tout comme les fabricants d’aliments diététiques. Mais ils savaient également que le processus pouvait prendre des années, car la FDA ordonnait de nouveaux tests, analysait les données et, surtout, répondait aux pressions publiques et politiques.En 1977, une interdiction de la saccharine semblait probable. La Cumberland Packing Corporation, qui avait reformulé de manière prémonitoire Sweet’N Low dans l’ombre de l’interdiction du cyclamate, s’est engagée à combattre toute réglementation. Marvin Eisenstadt, le président de la société, est apparu à la télévision et à la radio pour plaider sa cause. Il a nié la validité scientifique des tests sur les animaux et a déclaré que l’accès à la saccharine était un droit du consommateur. Il a aidé à rédiger une annonce de deux pages du Calorie Control Council, le groupe industriel qu’il dirigeait. L’annonce est parue dans le New York Timesexpliquant « pourquoi l’interdiction proposée de la saccharine laisse un mauvais goût dans la bouche de beaucoup de gens ». L’annonce décrivait l’interdiction comme « un autre exemple de GRAND GOUVERNEMENT » et recommandait une action. « Heureusement, nous pouvons tous mener notre propre expérience en la matière. C’est ce qu’on appelle une expérience de démocratie. . . . Écrivez ou appelez votre membre du Congrès aujourd’hui et dites-lui ce que vous pensez de l’interdiction de la saccharine.Dans la semaine qui a suivi l’entrée en vigueur de l’interdiction de la saccharine en 1977, le Congrès a reçu plus d’un million de lettres. Marvin Eisenstadt et d’autres producteurs avisés en relations publiques avaient transformé le débat sur la saccharine en une opération de relations publiques, et le public avait réagi. La clause Delaney, telle que la FDA l’a interprétée, exigeait l’interdiction de tout cancérogène connu dans l’approvisionnement alimentaire. Mais la législation originale n’a pas tenu compte de la complexité des données scientifiques. La prémisse de la clause d’un consensus scientifique basé sur des preuves objectives et une expertise partagée ne s’appliquait plus au monde réel, si elle l’avait jamais été. Les scientifiques n’arrivaient pas à s’entendre sur des questions fondamentales : Qu’est-ce qu’un cancérigène ? Quelle dose quotidienne d’un produit chimique pourrait être raisonnable pour tester la toxicité ? Le risque élevé de cancer chez le rat s’est-il traduit par un risque élevé chez l’homme ? La science de la santé ne pouvait pas encore répondre définitivement à ces questions. Mais en l’absence de preuves scientifiques irréfutables, Marvin Eisenstadt pourrait encadrer le débat en tant que citoyens moyens contre un gros gouvernement envahissant.La FDA a compris la faiblesse des lois existantes et a poussé un soupir de soulagement lorsque, une semaine après l’interdiction, le sénateur Ted Kennedy du sous-comité sénatorial sur la santé et la recherche scientifique a décidé d’empêcher l’interdiction. La loi sur l’étude et l’étiquetage de la saccharine a été adoptée cette année-là, déclarant que tous les produits à base de saccharine porteraient une étiquette d’avertissement. Il a également imposé un moratoire de deux ans sur toute action gouvernementale visant à retirer la saccharine du marché. D’autres études étaient nécessaires, selon le Congrès.

En réponse, les ventes de Sweet’N Low ont explosé. Ces ventes comprenaient des acheteurs de longue date qui s’approvisionnaient en cas d’interdiction, mais la publicité gratuite a également attiré de nouveaux clients. En 1979, 44 millions d’Américains utilisaient quotidiennement la saccharine. Les consommateurs ont voté avec leurs dollars.La rencontre la plus douce : découverte du premier édulcorant artificiel

Les édulcorants artificiels se trouvent couramment dans de nombreuses variétés d’aliments et de boissons « régimes » : des boissons gazeuses aux produits de boulangerie, en passant par les fruits en conserve et les sirops. Ces édulcorants sont des substituts synthétiques du sucre, avec peu ou pas de contenu calorique. Vous pourriez voir les plus courants, comme le sucralose ou l’aspartame, parmi les ingrédients de votre collation ou boisson préférée ! Mais saviez-vous que la découverte du premier édulcorant artificiel, la saccharine, provenait d’expériences avec du goudron de houille et d’un déversement accidentel en laboratoire ?

Ira Remsen était un chimiste allemand passionné qui s’est épanoui dans ses travaux sur les composés sulfobenzoïques à l’Université Johns Hopkins. Vers 1877, un chimiste russe, Constantin Fahlberg, avait rejoint son laboratoire et ils travaillaient ensemble pour oxyder un dérivé sulfobenzoïque du goudron de houille , l’o -toluènesulfonamide.

Un jour, quand Fahlberg est rentré chez lui pour le dîner et a pris une bouchée dans un morceau de pain, il a été choqué de le trouver incroyablement sucré ! Il a également détecté que ses mains et ses bras avaient également un goût sucré, même s’il les avait soigneusement lavés ! Il a conclu que la douceur provenait de restes insolubles d’un déversement chimique antérieur sur ses mains. Cherchant désespérément des réponses, il est retourné au laboratoire et a goûté toute la verrerie sur son banc jusqu’à ce qu’il trouve la substance au « pouvoir édulcorant éminent ». Cela s’est avéré provenir d’un mélange trop bouilli d’ acide o -toluènesulfonique, de pentachlorure de phosphore et d’ammoniac, qui a abouti à l’ o -benzosulfimide. Remsen et Fahlberg ont publié leur découverte en 1879, décrivant le composé comme « encore plus sucré que le sucre de canne ».Cependant, c’est là que la douce histoire a pris une tournure amère. Après que Fahlberg ait quitté le laboratoire de Remsen, il a commencé à réaliser le potentiel commercial de l’o -benzosulfimide et à optimiser davantage sa synthèse pour une production à grande échelle, menant même des tests de sécurité en donnant le composé aux animaux et à lui-même [4]. Il s’est rendu compte que le composé n’était pas métabolisé par le corps et était éliminé dans l’urine sous forme inchangée, ce qui signifie qu’il pourrait probablement remplacer le sucre pour les diabétiques et les personnes à la diète, car il ne modifiait pas la glycémie ni ne fournissait de calories. Fahlberg a déposé des brevets ²pour cette substance dans plusieurs pays sous le nom de « saccharine » à l’insu ou sans l’autorisation de Remsen, et prétendait même en être l’unique découvreur. Ces actions ont laissé Remsen se sentir trahi et furieux.La saccharine a néanmoins rapidement gagné en popularité aux États-Unis, devenant un succès national et une industrie en plein essor. Sa consommation accrue a rapidement attiré l’attention des experts de la santé. Après que des études aient révélé un lien entre la consommation de saccharine et le développement du cancer de la vessie chez les rats mâles , son utilisation est devenue très scrutée. Pendant environ 19 ans, la saccharine a dû être vendue avec une étiquette d’avertissement  jusqu’à ce que des recherches plus approfondies montrent que ces rats mâles avaient des conditions physiologiques uniques (taux élevés de protéines urinaires et de phosphate de calcium) qui déclenchaient leur formation de tumeurs en produisant des microcristaux avec de la saccharine, et ces conditions ne s’appliquent pas du tout aux humains.Vous vous demandez peut-être comment une molécule comme la saccharine, qui n’est pas du sucre, peut avoir un goût sucré ? Ceci est en fait le résultat de sa forme moléculaire spécifique, lui permettant de déclencher des récepteurs de goût sucré sur la langue grâce à un mécanisme de verrouillage et de clé. Ces récepteurs transmettent des impulsions électriques au cerveau, créant la perception de la douceur. L’exigence structurelle pour les molécules qui agissent comme des « clés » du « verrou » du récepteur du goût sucré est décrite comme un « triangle de douceur »  : il doit contenir deux sites pour former des liaisons hydrogène 3 avec le récepteur — un ^avec un groupe O-H ou N-H et un avec un atome O ou N – et un troisième site d’un groupe hydrofuge (par exemple un hydrocarbure), formant une géométrie triangulaire dans des dimensions spécifiques. Cette configuration est mise en évidence dans la saccharine : un groupe N–H, l’un des atomes d’oxygène du soufre et le cycle benzénique hydrophobe), lui permettant de se lier parfaitement à la cavité du récepteur du goût sucré. Ce même phénomène se produit également pour d’autres substances au goût sucré, comme le glucose, le saccharose ou l’aspartame.

Cependant, des preuves suggèrent que la saccharine active également d’autres récepteurs du goût sur la langue, notamment le récepteur du goût amer T2R et le récepteur vanilloïde 1 (TRPV1). Ceux-ci peuvent expliquer l’arrière-goût amer et métallique de la saccharine, respectivement .Ce premier édulcorant artificiel commercialisé, la saccharine (Sweet’N Low ^TM ), avait inspiré le développement de produits similaires au goût amélioré, comme l’aspartame (Equal ^TM ) et le sucralose (Splenda ^TM ). Plus récemment, les alcools de sucre (par exemple l’érythritol et le xylitol) et les extraits de plantes (par exemple la stévia et le fruit du moine) sont devenus des substituts de sucre naturels « plus sains ». Les consommateurs d’aujourd’hui devraient être satisfaits qu’une telle gamme d’options d’édulcorants soit disponible sur le marché, leur offrant la douceur du sucre sans les risques de prise de poids ou de développer un diabète !Saccharine Je suis un édulcorant avec une histoire cahoteuse.Quelle molécule suis-je ?La saccharine a été le premier édulcorant non nutritif largement commercialisé. Il a été découvert en 1879 par Constantin Fahlberg dans le laboratoire d’Ira Remsen à l’Université Johns Hopkins (Baltimore).

Découverte de la saccharine

En 1879, la saccharine, l’édulcorant artificiel, a été découverte par Constantin Fahlberg, alors qu’il recherchait des composés de goudron de houille pour Ira Remsen à l’Université Johns Hopkins de Baltimore, Maryland. goût intensément sucré quand ses doigts touchaient ses lèvres. Il a ensuite obtenu des brevets sur sa synthèse et, avec son oncle, le Dr Adolf List, a lancé une usine pour le produire et le commercialiser. Fahlberg est devenu riche en prenant le résultat d’une expérience de laboratoire et en poursuivant une voie commerciale pour cela

Constantin Fahlberg (1850-1910)

Chimiste russe qui, alors qu’il travaillait pour Ira Remsen sur des composés de goudron de houille, a découvert la saccharine (acide anhydroorthosulfaminebenzoïque), dans une synthèse à partir de toluène. Le composé est 220 fois plus sucré que le sucre de canne. Initialement appelé sulphinide benzoïque, Fahlberg a inventé le nom commercial « saccharine » (du mot latin pour sucre). Avec son oncle, le Dr Adolph List, il a créé une usine de saccharine à Magdebourg, en Allemagne (1896), connue sous le nom de Fahlberg-List. Il a obtenu un brevet en Grande-Bretagne en 1886 et plusieurs brevets en Amérique. commençant par le numéro américain 326 281 (publié le 15 septembre 1885). Ce que Fahlberg a initialement préparé en grammes en laboratoire, il l’a transformé en un produit fabriqué en tonnes, ce qui l’a rendu riche. Au cours des années 1960 à 2000, la saccharine était soupçonnée d’être cancérigène, mais elle est maintenant considérée comme sûre.

https://sciencefocus.ust.hk/the-sweetest-encounter-discovery-of-the-first-artificial-sweetener

https://www-thehindu-com/children/sweet-as-saccharin/article29340870.ece/

https://www.sciencehistory.org/distillations/the-pursuit-of-sweet

https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/s/saccharin.html

https://todayinsci.com/12/12_22.htm#FahlbergConstantin

https://todayinsci.com/2/2_27.htm#event

http://scihi.org/ira-remsen-saccharin/