โมโนโซเดียมกลูตาเมต

โมโนโซเดียมกลูตาเมต () มักเรียกกันว่า ผงชูรส วัตถุเจือปนอาหารประเภทวัตถุปรุงแต่งรสอาหารที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โมโนโซเดียมกลูตาเมตมีลักษณะเป็นผงผลึกสีขาวไม่มีกลิ่น มีคุณสมบัติในการเป็นสารเพิ่มรสชาติอาหาร ทำให้อาหารมีรสชาติโดยรวมดีขึ้น เนื่องจากเมื่อโมโนโซเดียมกลูตาเมตละลายน้ำ จะแตกตัวได้โซเดียมและกลูตาเมตอิสระที่มีสมบัติในการเพิ่มรสชาติอาหาร โดยช่วยเพิ่มรสชาติของรสชาติพื้นฐาน 4 รสที่เรารู้จักกันดีคือ รสหวาน รสเค็ม รสเปรี้ยว และรสขม ให้เด่นชัดมากขึ้น ในการศึกษาทางเภสัชวิทยาเกี่ยวกับรสชาติพบว่าผงชูรสสามารถกระตุ้น Glutamate Receptor แล้วทำให้เกิดรสชาติเฉพาะตัวที่เรียกว่ารสอูมามิ (Umami) ซึ่งเป็นรสที่ 5 ที่มนุษย์สามารถรับรู้ได้และมีเอกลักษณ์แตกต่างจากรสชาติพื้นฐานทั้ง 4

โมโนโซเดียมกลูตาเมตเป็นสารประกอบประเภทกลูตาเมตซึ่งเป็นเกลือของ กรดกลูตามิก (Glutamic acid) อันเป็นกรดอะมิโนชนิดหนึ่งที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของโปรตีนทั่วไป เช่น โปรตีนในเนื้อสัตว์ โปรตีนในนม และโปรตีนในพืช โดยกลูตาเมตจะจับอยู่กับกรดอะมิโนตัวอื่นๆ เกิดเป็นโครงสร้างของโปรตีน กลูตาเมตที่อยู่ในรูปของโปรตีนจะไม่มีกลิ่นรสและไม่มีคุณสมบัติทำให้เกิดรสอูมามิในอาหาร แต่เมื่อเกิดการย่อยสลายของโปรตีน เช่น เกิดกระบวนการหมัก การบ่ม การสุกงอมของผักและผลไม้ การทำให้สุกด้วยความร้อน จะทำให้กลูตาเมตในโปรตีนเกิดการสลายแยกตัวออกมาเป็นกลูตาเมตอิสระ ซึ่งเป็นตัวที่ทำให้เกิดรสอูมามิในอาหาร 
นอกจากนี้ ยังได้มีการค้นพบว่าสารที่เกิดจากการย่อยสลายไรโบนิวคลีโอไทด์ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิตซึ่งได้แก่ ไอโนซิเนต(Inosinate) และกัวไนเลต(Guanylate)ก็มีคุณสมบัติให้รสอูมามิเช่นเดียวกับกลูตาเมตอิสระ ยิ่งไปกว่านั้นยังพบว่าไอโนซิเนตและกัวไนเลตมีคุณสมบัติในการเสริมรสอูมามิให้เด่นชัดมากขึ้นเมื่อใช้ร่วมกับกลูตาเมต โดยผลการเสริมกันนี้มีลักษณะแบบ Synergistic Effect

ในปี ค.ศ. 1908 (พ.ศ. 2451) ศาสตราจารย์ ดร. คิคุนาเอะ อิเคดะ แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวอิมพีเรียล ประเทศญี่ปุ่น ได้ค้นพบว่าผลึกสีน้ำตาลที่สกัดได้จากสาหร่ายทะเลที่ชื่อว่าคอมบุ ("Japonica laminaria") นั้นคือ กรดกลูตามิก และเมื่อลองชิมพบว่ามีรสใกล้เคียงกับซุปสาหร่ายทะเล ซึ่งเป็นอาหารประจำวันของชาวญี่ปุ่นที่บริโภคกันมาหลายร้อยปี เขาได้ตั้งชื่อรสชาติของกรดกลูตามิกที่สกัดได้ว่า "อูมามิ" หลังจากนั้นได้จดสิทธิบัตรการผลิตกรดกลูตามิกในปริมาณมาก ๆ เป็นที่มาของอุตสาหกรรมผงชูรสในปัจจุบัน

ผงชูรสมีการขายในเชิงพานิชย์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1909 (พ.ศ. 2452) ภายใต้ชื่อการค้าเป็นภาษาญี่ปุ่นว่า "อายิโนะโมะโต๊ะ" (Ajinomoto หมายถึง แก่นแท้ของรสชาติ) ในประเทศญี่ปุ่น โดยใช้วิธีการย่อยแป้งสาลีด้วยกรดเพื่อให้ได้กรดอะมิโนแล้วจึงแยกกลูตาเมตออกมาภายหลัง ผงชูรสที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ในสมัยใหม่ผลิตขึ้นโดยการหมักด้วยจุลินทรีย์ในกลุ่ม "Corynebacterium" ในประเทศไทยใช้แป้งมันสำปะหลังและกากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบหลัก ตลาดผงชูรสโลกมีขนาด 1.5 ล้านต้น ในปี พ.ศ. 2544 และคาดว่ามีการเติบโตในอัตราปีละ 4% ในเชิงพานิชย์มีการใช้ผงชูรสเป็นวัตถุปรุงแต่งรสอาหาร ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มวัตถุเจือปนอาหาร ที่สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา อนุญาตให้ใช้ได้ในอาหารที่บริโภคโดยคนทั่วไป และพบได้ในอาหารว่างประเภทขนมขบเคี้ยว อาหารแช่แข็ง และอาหารปรุงสำเร็จ เช่น เครื่องปรุงรสสำหรับบะหมี่กึ่งสำเร็จรูป เป็นต้น ในภาษาจีน เรียกผงชูรสว่า "เว่ยจิง"

ผงชูรสมีคุณสมบัติทำให้อาหารมีรสชาติโดยรวมดีขึ้น โดยธรรมชาติแล้วผงชูรสจะใช้ได้ดีมากกับอาหารที่มีรสเค็มหรือเปรี้ยว การใช้ผงชูรสในอาหารต้องใส่ในปริมาณที่เหมาะสม ประมาณร้อยละ 0.1 - 0.8 โดยน้ำหนัก เช่น อาหารหนัก 500 g หากเติมผงชูรสประมาณ 0.5 - 4 g หรือประมาณ 1 ช้อนชา ก็เพียงพอจะให้รสอูมามิในอาหาร การใส่มากเกินไปจะทำให้รสชาติอาหารโดยรวมแย่ลง และมีรสชาติที่ผิดแปลกไปซึ่งผู้บริโภคจะสามารถรับรสที่ผิดแปลกนี้ได้ทันที ซึ่งเรียกว่า Self Limiting อันเป็นลักษณะเช่นเดียวกับ เกลือแกง ที่ให้รสเค็ม และน้ำส้มสายชู ที่ให้รสเปรี้ยวก็จะต้องใช้ในปริมาณที่เหมาะสมเช่นกัน ยิ่งไปกว่านั้นอาหารที่เติมผงชูรสในปริมาณที่พอเหมาะจะช่วยให้ลดปริมาณการเติมเกลือแกงในอาหารลงได้โดยที่ยังคงความอร่อยของอาหารอยู่ ทำให้ผู้บริโภคที่มีความจำเป็นต้องจำกัดปริมาณโซเดียมในอาหาร เช่น คนชรา สามารถบริโภคอาหารได้มากขึ้นและได้รับปริมาณโซเดียมน้อยลงอันเป็นผลดีต่อสุขภาพกายและใจ

จากการค้นพบคุณสมบัติในการทำให้เกิดรสอูมามิของกลูตาเมตอิสระนี้เอง จึงได้มีวิวัฒนาการเทคโนโลยีการผลิตโมโนโซเดียมกลูตาเมตในระดับอุตสาหกรรม เพื่อนำไปใช้ในการปรุงประกอบอาหารประเภทต่างๆให้มีรสชาติอร่อยตามที่ผู้บริโภคต้องการ ซึ่งในปัจจุบันผลิตโดยการหมักเชื้อจุลินทรีย์
การใช้เชื้อจุลินทรีย์ในการผลิตกรดกลูตามิคนั้น มีหลักการทั่วไปเช่นเดียวกับการนำเชื้อจุลินทรีย์มาใช้ในการผลิตอาหารและยา เช่น น้ำส้มสายชู ซีอิ้ว น้ำปลา เบียร์ ไวน์ ยาปฏิชีวนะ เป็นต้น กล่าวคือนำจุลินทรีย์มาเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อซึ่งประกอบด้วยสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการผลิตสารชีวภาพ ได้แก่ อาหารที่เป็นแหล่งคาร์บอน (เช่น แป้ง กากน้ำตาลจากอ้อย กากน้ำตาลจากบีท น้ำตาลกลูโคส น้ำตาลทรายหรือน้ำตาลซูโครส) แหล่งไนโตรเจน (เช่น เกลือแอมโมเนียม ยูเรีย เกลือไนเตรต soybean meal) เกลือแร่ (เช่น แมกนีเซียม โพแทสเซียม) และวิตามิน (เช่น biotin)

เนื่องจากผงชูรสถูกจัดเป็นวัตถุเจือปนอาหารชนิดหนึ่ง จึงต้องมีการประเมินความปลอดภัยจากองค์กรวิชาการระหว่างประเทศ โดยในปี พ.ศ. 2530 คณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญว่าด้วยวัตถุเจือปนอาหารขององค์การอาหารและเกษตร และ องค์การอนามัยโลก แห่งสหประชาชาติ หรือที่มีชื่อย่อว่า JECFA ได้รับการร้องขอจาก CODEX ALIMENTARIUS ให้ทำรวบรวมงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของผงชูรสมาศึกษา ทบทวน และประเมินความปลอดภัย โดย JECFA ให้ความเห็นว่า ผงชูรสเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่มีพิษต่ำ จึงไม่จำเป็นต้องกำหนดปริมาณบริโภคต่อวัน (ADI Not Specified) ซึ่งเป็นการจัดลำดับความปลอดภัยที่ดีที่สุด เนื่องจากระดับที่คาดว่าอาจจะเกิดผลกระทบต่อสุขภาพ สูงกว่าระดับที่บริโภคกันโดยทั่วไปหลายเท่า (โดยทั่วไป ADI จะกำหนดไว้ต่ำกว่าระดับที่อาจจะไม่ปลอดภัยอยู่ที่ 100 เท่า) แต่อย่างไรก็ตาม JECFA ได้ให้ข้อคิดเห็นว่าควรใช้ในปริมาณที่เหมาะสมเพียงพอที่จะให้ผลตามวัตถุประสงค์ 
นอกจากนี้ข้อมูลทางเภสัชวิทยาพบว่าสมองมีกลไกในการควบคุมระดับกลูตาเมตที่ดีมากรวมทั้งปริมาณกลูตาเมตในกระแสเลือดไม่ได้เพิ่มขึ้นมากภายหลังจากรับประทานอาหารที่มีผงชูรสหรือกลูตาเมต เนื่องจากกลูตาเมตส่วนใหญ่ถูกเมตาบอลิสมภายในเซลล์เยื่อบุทางเดินอาหาร กลูตาเมตส่วนเกินและถูกขับออกจากร่างกายโดยไม่มีทำให้เกิดการสะสมของกลูตาเมตในกระแสเลือด

ในประเทศไทยสมาคมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางอาหารแห่งประเทศไทย (FoSTAT) ได้รวบรวมบทความจากผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ เภสัชวิทยา โภชนการ พิษวิทยา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางอาหาร และผู้เชี่ยวชาญด้านคุ้มครองผู้บริโภค ซึ่งได้ศึกษาค้นคว้าข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับทั้งประโยชน์และโทษของผงชูรสจากแหล่งข้อมูลที่มีความน่าเชื่อถือและเป็นวิทยาศาสตร์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเผยแพร่ข้อมูลที่ถูกต้องตามหลักฐานทางวิชาการเกี่ยวกับผงชูรสในหลายมุมมอง จึงเป็นที่มาของหนังสือ "การทบทวนความปลอดภัยอาหาร โมโนโซเดียมกลูตาเมต" ปัจจุบันผงชูรสเป็นหนึ่งในวัตถุเจือปนอาหารที่ได้มีการควบคุมการใช้ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุขเรื่องวัตถุเจือปนอาหาร (ฉบับที่ 281) พ.ศ. 2547 โดยมีหน่วยงานควบคุมคือสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา

แม้ว่าผงชูรสถูกจัดเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่มีความปลอดภัย แต่เนื่องจากผู้บริโภคส่วนใหญ่ไม่ทราบข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้อง จึงทำให้บางครั้ง ผงชูรสถูกวิจารณ์ว่าเป็นสิ่งอันตรายเกินจริง และเกิดข่าวลือต่างๆ ที่ไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์มารองรับ เช่น การกล่าวหาว่าการบริโภคผงชูรสเป็นสาเหตุของ ผมร่วง ตาบอด เป็นหมัน เนื้องอกในสมอง มะเร็ง หรือแม้กระทั่งโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง(AIDS) เป็นต้น ในขณะที่บางมีงานวิจัยเกี่ยวกับผลของผงชูรสต่อร่างกาย เช่น ผลการศึกษาเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคผงชูรสและโรคอ้วนโดยมหาวิทยาลัย นอร์ท แคโรไลนา ณ แชเปิล ฮิล และผลการศึกษาในเรื่องเดียวกันจาก INTERMAP Cooperative Research Group เป็นต้น แต่อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาดังกล่าวขัดแย้งกับผลงานวิจัยอีกหลายงานวิจัยที่ยืนยันว่าไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคผงชูรสกับดัชนีมวลกาย (BMI) การเพิ่มขึ้นของน้ำหนัก พลังงานที่ได้รับ ปริมาณคอเรสเตอรอล ระดับอินซูลิน และไตรกลีเซอไรด์ในเลือด ซึ่งเป็นไปได้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างผงชูรสกับโรคอ้วนที่ปรากฏ อาจมีผลมาจากความแตกต่างของฐานะทางเศรษฐกิจของครัวเรือน จึงนับได้ว่าผงชูรสเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่มีการศึกษามากที่สุดชนิดหนึ่ง

แต่อย่างไรก็ตามการศึกษาวิจัยที่ผ่านมาไม่ได้ครอบคลุมถึงผงชูรสปลอม ดังนั้นหากต้องการบริโภคผงชูรส ควรเลือกบริโภคควรสังเกตจากตราประทับ อย. และเลือกผงชูรสที่บรรจุในภาชนะปิดผนึกเรียบร้อยเพื่อความปลอดภัย

ในปี ค.ศ. 1968 มีรายงานในวารสาร New England Journal of Medicine บรรยายถึงกลุ่มอาการที่เกิดหลังจากรับประทานอาหารจีน 15-30 นาทีหรืออาจช้าถึง 2 ชั่วโมง แต่หายไปเองโดยไม่มีผลระยะยาวตามมา อาการเหล่านี้ได้แก่ "ชาตามต้นคอ แล้วค่อยๆลามมาที่แขนสองข้าง หลัง และมีอาการอ่อนเพลีย ใจสั่น" ซึ่งภายหลังเรียกกลุ่มอาการนี้ว่า "กลุ่มอาการภัตตาคารจีน" (Chinese Restaurant Syndrome; CRS)

จากอดีตจนกระทั่งถึงปัจจุบันนี้ยังไม่มีการศึกษาวิจัยทางวิชาการใดๆ ที่แสดงให้เห็นว่าการบริโภคผงชูรสในอาหารจะมีผลต่อทางชีวเคมี หรือทางจุลกายวิภาค เช่นการเกิดกลุ่มอาการภัตตาคารจีน อย่างไรก็ตามการรับประทานผงชูรสในจำนวนที่มากเกินไปอาจจะทำให้เกิดการทนต่อสารอาหารไม่ได้ (food intolerance)ซึ่งเป็นอาการที่ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางระบบภูมิคุ้มกันแต่อย่างใด จึงแตกต่างจากการแพ้ (allergy) แม้ว่าจะมีอาการคล้ายคลึงกัน และมักเกิดจากหลายสาเหตุซึ่งบางครั้งก็ไม่สามารถชี้ชัดได้ว่าเกิดมาได้อย่างไร

แม้ว่าผงชูรสสามารถทำให้อาหารมีรสชาติดีขึ้นและการศึกษาทดลองทางวิทยาศาสตร์ปัจจุบันได้รับรองการใช้ผงชูรสในปริมาณเหมาะสมว่า
จะไม่ทำให้เกิดอันตรายแก่ผู้บริโภคนอกไปจากกลุ่มคนประมาณ 1% ที่อาจมีปฏิกิริยาชั่วคราวจากการบริโภคผงชูรส ผงชูรสนั้นไม่มีประโยชน์ในแง่ของสารอาหาร และการเลือกบริโภคผงชูรสถือเป็นความสมัครใจของผู้บริโภคที่ต้องได้รับข้อมูลข่าวสารครบถ้วน

ในประเทศสหรัฐอเมริกา ระเบียบของ FDA ระบุว่า เมื่อมีการเติมผงชูรสลงในอาหาร จะต้องมีการระบุชื่อ "ผงชูรส"ไว้ชัดเจนในรายการส่วนประกอบอาหาร แต่มีข้อวิจารณ์กันอย่างแพร่หลายว่า FDA ไม่ได้บังคับให้อุตสาหกรรมอาหารของอเมริกาแจ้งให้ผู้บริโภคทราบอย่างชัดเจนถึงการใช้กรดกลูตามิคอิสระอันได้จากขบวนการผลิตอุตสาหกรรม (Processed Free Glutamic Acid) ซึ่งคำว่า ผงชูรส หรือ Monosodium Glutamate (MSG) เป็นเพียงรูปแบบหนึ่งของกลูตามิคอิสระเหล่านี้เท่านั้น ตัวอย่างกรดกลูตามิคอิสระอันได้จากขบวนการผลิตอุตสาหกรรมที่มีคุณลักษณะเหมือนผงชูรส ได้แก่ "Autolyzed yeast" "calcium caseinate" "yeast food" "yeast extract" และ "hydrolyzed soy protein" ที่เมื่อนำไปใส่บนฉลากอาหารแล้ว ผู้บริโภคอาจโดนชักนำให้เข้าใจผิดว่าอาหารชนิดนั้นๆไม่ได้ใส่ "ผงชูรส"

ในประเทศแคนาดา กฎหมายฉลากอาหาร ค.ศ. 1954 กำหนดให้ผงชูรส เป็นสารปรุงแต่งอาหารที่ต้องระบุไว้บนฉลาก และในทำนองเดียวกัน มาตรฐาน 1.2.4 ของประเทศ ออสเตรเลียและนิวซีแลนด์กำหนดว่า ผงชูรสในอาหารต้องได้รับการปิดฉลากอย่างเหมาะสม ได้แก่ "class name" คือ flavour enhancer "name of the food additive" คือ MSG หรือใช้เลขทะเบียนสากล (International Numbering System) คือ 621

สำหรับประเทศไทย ประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 95 พ.ศ. 2528 กำหนดว่า หากมีการใช้ผงชูรสในผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูป จะต้องระบุในฉลากด้วยว่า ใช้วัตถุปรุงแต่งรสอาหาร โมโนโซเดียม กลูตาเมท เพื่อเป็นการให้ข้อมูลแก่ผู้บริโภค