サプリメントを摂る、の方はtake だけでもtake inでも良いと思います。
でも人工甘味料を摂る　の方はtakeだけだと足りなくて、take inにした方が良いと思います。

このtake inのtakeは他動詞、inは副詞辞なので
taking in artificial sweeteneraは語順を変えて
taking artificial sweetenera inとも書けるんです。
（画像2枚目）

つまり
Taking too many supplymentsと
taking in artificial sweeteneraは
動詞のtake自体は同じで、inっていう副詞があるかないかの違いなんです。

サプリメントを摂る　というときは
inをつけなくてもtake だけで、そのサプリメントを体内に取り入れるというふうに一般的に理解します（画像1枚目）

それに対して、人工甘味料っていうのは
それだけを食べたりする人はいませんよね。
何かの食品に人工甘味料が含まれていて、その食品を食べることで人工甘味料が体内に摂り入れられることはあります。でも、人工甘味料それ自体を自らの意志で口にする人は普通はいない。

だから　
人工甘味料をtakeする　とin無しで言ってしまうと、そのtakeは「体内に摂取する」という意味だと通じるにはちょっと不十分で、
inをつけることで（直訳では）「中に 取る」「取って 入れる」という感じになって、体内に摂り入れるというように受け取れる感じがします。