W artykule poświęconym spożyciu cukru wspomniałam o jego zdrowym zamienniku - ksylitolu. W dzisiejszym artykule zajmę się właśnie tym związkiem. Będzie to bardziej naukowy wywód niż typowy artykuł na mojej stronie, ze względu na fakt, że zamiennikami cukru zajęlam się na studiach z zakresu dietetyki i pomyślalam, ze byc może ktos z Was również chciałby poznać naukowe wyniki badań nad ksylitolem.
Ksylitol został wynaleziony w 1891 r. przez niemieckiego chemika Emila Fischera, który w 1902 otrzymał Nagrodę Nobla za osiągnięcia w dziedzinie badań nad cukrem i syntezą puryn (http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1902/). Popularność ksylitolu zaczęła się dopiero w trakcie II wojny światowej. Jest to moim zdaniem kolejny przykład pokarmu, który uznanie odnalazl podczas klęski głodu- ludność fińska jadła korę z drzew, która była niezwykle słodka. W toku badań fińscy naukowcy odkryli, że związek otrzymywany z korzy brzozowej może doskonale zastąpić cukier.
Pierwsze wzmianki o ksylitolu w literaturze naukowej zarejestrowane w międzynarodowej bazie artykułów naukowych PUBMED pojawiły się już w 1967 r. Był to artykuł y dotyczące wpływu ksylitolu na cukrzycę : Metabolizm róznych węglowodanów w cukrzycy Goto Y. Nippon Rinsho. 1967 Feb;25(2):261-7. Review. Japanese i Użycie (spożycie) ksylitolu w cukrzycy Domareva IV, Vopr Pitan. 1967 May-Jun;26(3):46-52. Review. Russian. Aktualnie w bazie danych PUBMed można znaleźć 2500 opracowań badawczych, które dotyczą ksylitolu- dane z 11.10.2010 r.
Ksylitol (E967) jest alkoholem cukrowym, który zawiera w swoim składzie 5 atomów węgla. Występuje naturalnie w wielu owocach i warzywach. Znajduje się w śliwkach, truskawkach, malinach, kalafiorze, sałacie i szpinaku. Ksylitol smakiem, kolorem i wyglądem nie odbiega od smaku tradycyjnej sacharozy, co jest zasadniczą korzyścią dla konsumentów przyzwyczajonych do używania cukru. (Sellman S., 2003).
Na skalę przemysłową ksylitol uzyskuje się z drewna i kory brzozowej i drewna bukowego. Na rynku znajduje się również tańszy ksylitol pozyskiwany z kolb kukurydzy. Produkt ten wzbudza jednak wiele kontrowersji, głównie ze względu na źródło pochodzenia, które stanowi modyfikowana genetycznie chińska kukurydza. Przed zakupem ksylitolu upewnij się z jakiego jest źródła.
Ksylitol występuje nie tylko jako czysty słodzik. Jest również dodatkiem do wyrobów cukierniczych, gum do żucia oraz środków do pielęgnacji jamy ustnej takich jak pasty do zębów czy płyny do płukania ust. (Statham B., 2006). Podaje się jednakże informacje, że substancje spieniające używane w tych produktach, czyli SLS oraz SLeS dezaktywują działanie ksylitolu. Zanim więc kupisz tego typu produkt przeczytaj etykietę.
Organizm człowieka również produkuje ksylitol w procesie przemiany glukozy. Jest to dawka od 5-15 gramów. Efektem przemiany metabolicznej, która dokonuje się w watrobie, jest rozpad ksylitolu na glikogen, glukozę i kwas mlekowy. (Renko M, Valkonen P, Tapiainen T, Kontiokari T, Mattila P, Knuuttila M, Svanberg M, Leinonen M, Karttunen R, Uhari M., 2008). Europejska Rada Informacji o Żywności wskazuje, że ksylitol wykazuje o 40 % mniejszą kaloryczność niż cukier- 1 łyżeczka ksylitolu to 10 kcal i 4 g cukrów alkoholowych. Dopuszczalna dzienna dawka nie została określona, co wskazuje, że ksylitol jest bezpiecznym słodzikiem. (http://www.eufic.org/page/en/page/FAQ/faqid/is-the-sweetener-xylitol-safe).
Osoby, które zaczynają wprowadzać ksylitol do swoje diety mogą być narażone na biegunki osmotyczne, ze względu na niedostateczną ilość enzymów trawiennych. Z badań wynika, że nieszkodliwa przejściowa dawka ksylitolu wynosi 0,37 g na kg/masy ciała dla mężczyzn oraz 0,42 g/kg masy ciała dla kobiet (Oku T., Nakamura S., 2007).
Niemniej jednak przywołana wcześniej Europejska Rada Informacji o Żywności wskazuje, że produkty zawierające 10% ksylitolu w swoim składzie mogą spowodować biegunki [http://www.eufic.org/page/en/page/FAQ/faqid/is-the-sweetener-xylitol-safe]. Wskazuje się również, że ze względu na niewykształcony układ pokarmowy i brak niektórych enzymów trawiennych ksylitol nie jest polecany dla niemowląt.
Z przeprowadzonych badań wynika, ze ksylitol nie jest metabolizowany przez bakterie mutans streptococci wchodzące w skład płytki nazębnej i odkłada się w ich komorkach w postaci szkodliwego fosforanu, dzięki czemu bakterie te obumierają (Milgrom P, Ly K.A., Roberts M.C., Rothen M., Mueller G., Yamaguchi D.K., 2006). Przy spożyciu 5-6 gram ksylitolu 3 razy dziennie zwiększa się odporność na zmiany próchnicze (Milgrom P., Ly K.A., M. Rothen M., 2009). Z badań przeprowadzonych przez Uniwersytet w Turku już w 1970 r. wynika, że zastąpienie cukru rafinowanego przez ksylitol zmniejszyło w ciągu 2 lat ubytki próchnicze w 85 %. Bardziej sktueczne jest jednak stosowanie gum i pastylek niż syropów (WHO 2003), Zaobserwowano również wzmocnienie szkliwa i mineralizację już powstałych ubytków, dzięki wyrównywaniu pH w ustach. Ksylitol ma bowiem, w odróżnieniu od cukru, właściwości zasadotwórcze (Touger-Decker R. , Loveren C., 2003) Co ważniejsze, dzieci kobiet spożywających ksylitol miały mniej ubytków i zmian próchniczych niż dzieci matek , które nie wprowadziły ksylitolu do swojej diety (Domenick T. Zero, DDS, MS, 2008,). W aspekcie badań nad programowanie płodowym, może to mieć istotne znaczenie. Żucie gum z ksylitolem wzmaga wydzielanie śliny, co również wzmacnia jego korzystne oddziaływanie. Jest to wspólny efekt dla wszystkich słodzików, jednakże tylko ksylitol wykazuje działanie zmniejszające populację bakterii płytki nazębnej (Söderling E.M., 2009]. W 2008 r. EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności ) wydał opinię, że ksylitol został zatwierdzony do stosowania w żywności jako dodatek, którego stosowanie uznaje się za bezpieczne dla całej populacji w perspektywie całego życia (The EFSA Journal, 2008).
W 2001 r. WHO wskazało, że profilaktyczne użycie ksylitolu może stanowić nieinterwencyjne działanie profilaktyczne w przypadku chorób wywołanych pneumokokami w krajach rozwijających się. Wskazano również, że stosowanie ksylitolu, w postaci syropu lub gumy do żucia, działa bakteriobójczo przy chorobach związanych z zapaleniem ucha środkowego (grupa stosująca ksylitol 5 razy dziennie wykazywała niższą o 30-40% zachorowalność na zapalenia ucha środkowego niż grupa kontrolna). WHO wskazuje również na pozytywny wpływ ksylitolu na bakterię H. influenzae odpowiedzialną za zakażenie układu oddechowego i zakażenia opon mózgowo-rdzeniowych. Wyminienione korelacje stosowania ksylitolu wiążą się ze zmniejszeniem użycia antybiotyków o 30% we wskazanych stanach chorobowych. (Schrag S. J., Beall B., Dowell S., 2001,). Działanie bakteriobójcze ksylitolu wykazuja również badania na szczurach, u których w ambulatoryjnych warunkach wywołano posocznicę. Zgodnie z wynikami badań ksylitol stymulował odpowiedź odpornościową leukocytów podczas stanu zapalnego (Renko M, Valkonen P, Tapiainen T, Kontiokari T, Mattila P, Knuuttila M, Svanberg M, Leinonen M, Karttunen R, Uhari M., 2008).
Jak już wspomniano ksylitol jest metabolizowany do glukozy, glikogenu i kwasu mlekowego. Ma to bezpośrednie oddziaływanie na poziom glukozy we krwi (wchłania się z przewodu pokarmowego o 20 % wolniej niż glukoza) co zostało wykorzystane w terapii osób, których stan wymaga karmienia pozajelitowego, choć w niektórych przypadkach stosowanie wysokich dawek ksylitolu może być powiązane z występowaniem niewydolności nerek. Jednakże przy stosowaniu doustnym ma to ogromne znaczenie dla diabetyków. [Renko M, Valkonen P, Tapiainen T, Kontiokari T, Mattila P, Knuuttila M, Svanberg M, Leinonen M, Karttunen R, Uhari M., 2008). Ustalono bowiem, że indeks glikemiczny wynosi 13, gdy w przypadku glukozy indeks glikemiczny równa się 100. (Livesey G., 2003).
W badaniach przeprowadzonych na Uniwersytecie w Turku wynika również, że podaż ksylitolu w diecie zwiększa przyswajalność wapnia i magnezu w organizmach szczurów. Co może być wykorzystane nie tylko w profilaktyce osteoporozy. (Hämäläinen MM., 1994). Korelacja ta wymaga jednak dalszych badań na ludziach, jednak ze względu na fakt, ze osoby dotknięte zmianami w kośćcu często mają również zaburzenia na tle glikemicznym, zwłaszcza w grupie osób w wieku podeszłym, może mieć to istotne znaczenie w leczeniu geriatrycznym.
Wspomniano wcześniej, że ksylitol ma smak, wygląd i zapach podobny do cukru. Jest to niezwykle pomocne w profilaktyce leczenia otyłości. Ksylitol w diecie pomaga zmniejszyć łaknienie cukru. Dostarczając w tych samych dawkach o wiele mniejszą ilość kalorii. Zaletą ksylitolu jest również fakt, że może być -podobnie jak cukier- poddawany obróbce termicznej bez zmian organoleptycznych.
Ksylitol wykorzystywany jest również jako dodatek do żywności. Pełni rolę stabilizatora, czyli substancji, której celem jest utrzymaniu konsystencji i struktury pokarmu oraz środka utrzymującego wilgotność (Statham B., 2006).
Istnieje również możliwość wykorzystania bakteriobójczego działanie ksylitolu na mikroorganizmy odpowiedzialne za psucie się żywności. Z badań przeprowadzonych na Uniwersytecie w Turku wynika, ze 0,1 % roztwór ksylitolu zapobiega namnażaniu się bakterii Clostridium butyricum (czynnik etiologiczny botulinizmu -wytwarza neurotoksynę typu E) i Lactobacillus bulgaricus (bakterie wystepujące w jogurcie) . 0,5 % roztworu ksylitolu zapobiega namnażaniu się Saccharomyces cerevisiae (drożdze piwne), Escherichia coli (wywołuje choroby układu pokarmowego i moczowego), and Salmonella typhi (wywołuje np. dur brzuszny) (Mäkinnen, K. K, Söderling, E., 1981).
Po wskazaniu na podane wyżej fakty można stwierdzić, że ksylitol jest słodzikiem, który w przeciwieństwie do tradycyjnego cukru, może mieć pozytywny wpływ na zdrowie:
1)Zmniejsza próchnicę zębów i choroby przyzębia, co ma istotne znaczenie dla funkcjonowania organizmu.
2) Ma potencjalny dobroczynny wpływ na dietę diabetyków,
3) Może wpływać wzmacniająco na układ kostny i układ krążenia
4) Może wpływać pozytywnie na zdrowie osób w profilaktyce otyłości,
5) Dzięki działaniu zasadotwórczemu wpływa na poprawę funkcjonowania całego organizmu.
Zdecydowaną wadą stosowania ksylitolu jest jego cena. Koszt 1 kg to ok. 55 złotych.
Przy opracowaniu artykułu korzystałam z poniższych źródeł:
Gare F. N.D., Sokoloff L. M.S. R.D, The sweet miracle of xylitol, Basic Health Publications Inc., Laguna Beach 2003, s. 16-18.
Statham B., Tabele dodatków i składników chemicznych, Wydawnictwo RM Warszawa 2006 s. 84-85.
Domenick T. Zero, DDS, MS, . Are sugar substitutes also anticariogenic?, J Am Dent Assoc 2008, Vol 139, No suppl_2, 9S-10S.
Hämäläinen MM., Bone repair in calcium-deficient rats: comparison of xylitol+calcium carbonate with calcium carbonate, calcium lactate and calcium citrate on the repletion of calcium, J Nutr. 1994 Jun;124(6), s. 874-881.
Livesey G., Health potential of polyols as sugar replacers, with emphasis on low glycaemic properties. Nutr Res Rev. 2003 Dec;16(2): s.163-191.
Mäkinnen K. K. and Söderling E. (1981), Effect of Xylitol on Some Food-Spoilage Microorganisms. Journal of Food Science, 46: s. 950–951. doi: 10.1111/j.1365-2621.1981.tb15391. x .
Milgrom P, Ly KA, Roberts MC, Rothen M, Mueller G, Yamaguchi DK. ,Mutans streptococci dose response Tob xylitol chewing gum, J Dent Res. 2006 Feb;85(2): s. 177-181.
Milgrom P., Ly K.A., Rothen M., Xylitol and its vehicles for public health Leeds, Adv Dent Res 21:44-47, August, 2009, s. 44.
Oku T, Nakamura S., Threshold for transitory diarrhea induced by ingestion of xylitol and lactitol in young male and female adults, J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 2007 Feb;53(1), s. 13-20.
Renko M, Valkonen P, Tapiainen T, Kontiokari T, Mattila P, Knuuttila M, Svanberg M, Leinonen M, Karttunen R, Uhari M., Xylitol-supplemented nutrition enhances bacterial killing and prolongs survival of rats in experimental pneumococcal sepsis, BMC Microbiol. 2008 Mar 11; s. 8 - 45.
Schrag S.J., Beall B., Dowell S., Resistant pneumococcal infections, WHO 2001, WHO/CDS/CSR/DRS/2001.6, s.1,6,29.
Söderling E.M., Xylitol, mutans streptococci and dental plaque, Adv Dent Res 21:74-78, August, 2009, s.74.
Sellman S., Ksylitol- czyżby nasze slodkie zbawienie, Nexus Marzec-Kwiecień 2003, s. 23-33.
The EFSA Journal (2008) 852, s. 1-15.
Touger-Decker R., van Loveren C., Sugars and dental caries, Am J Clin Nutr 2003; 78(suppl): s. 881S–92S.
WHO Pharmaceuticals Newsletter No 6, 2007, s. 6.
WHO Technical Report Series 916 DIET, NUTRITION AND THE PREVENTION OF CHRONIC DISEASES, Report of Joint FAO/WHO Expert Consultation Geneva 2003, s.110.
http://www.efsa.europa.eu/en/press/news/ans100414.htm?wtrl=01
http://www.eufic.org/page/en/page/FAQ/faqid/is-the-sweetener-xylitol-safe
http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1902/.