Xilitol

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Xilitol[1]
Xylitol.svg
Xilitol
IUPAC-név (2R,3R,4S)-pentán-1,2,3,4,5-pentol
Más nevek 1,2,3,4,5-pentahidroxipentán
Kémiai azonosítók
CAS-szám 87-99-0
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet C5H12O5
Moláris tömeg 152,15 g/mol (0,152 150 kg/mol)
Sűrűség 1520 kg/m³ (1,52 g/cm³)
Olvadáspont 92-96 °C
Forráspont 216 °C
Veszélyek
EU osztályozás nincsenek veszélyességi szimbólumok[2]
R mondatok nincs[2]
S mondatok nincs[2]
LD50 12500 mg/kg (egér, szájon át)
16500 mg/kg (patkány, szájon át)
25000 mg/kg (nyúl, szájon át)[2]
Rokon vegyületek
Rokon alkán Pentán
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A xilitol (az ógörög ξύλον xylon ’fa(anyag)’ + -itol ’cukoralkoholok jelölésére szolgáló végződés’ összetétele; régebbi kémiai helyesírás szerinti neve xilit)[3] a xilóz nevű aldopentózból származtatható cukoralkohol, amit édesítőszernek használnak. Felfedezhető a zöldségekben, gyümölcsökben, sőt maga az emberi test is termeli. Nagyobb mennyiségben hemicellulóz tartalmú növényi rostból állítják elő. Nyírfacukor néven is ismert, ami egy magyar fantázianév a xilitolra, és arra utal, hogy a xilitolt először nyírfából vonták ki, neve ellenére azonban ez is kukoricarostból készül.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A xilitol természetesen előfordul egyes gyümölcsökben és zöldségekben, azonban az ezekből történő kivonása nem gazdaságos. Az ipari méretű gyártás xilózból történik.

A xilitol gyártása során hemicellulóztartalmú mezőgazdasági vagy erdészeti alapanyagokból indulnak ki. A hemicellulóz egy gyűjtőnév, mely kémiailag nem egységes heteropoliszaharidokat takar, amelyekben a monomerek különféle cukrok (a xilóz mellett mannóz, galaktóz, ramnóz, arabinóz stb.) lehetnek, melyek aránya fajonként és növényi részenként változik. Xilózban gazdag néhány keményfa (nyír, bükk), a búza, rizs, zab maghéja, egyes csonthéjasok héja, a kukorica csutkája és szára valamint a cukornádbagassz. A leggyakoribb kiindulási anyag ezek közül a nyírfa és a kukoricaszár, a világ legnagyobb xilitolgyártója, a dániai DuPont Danisco vállalat nyírfából kinyert xilózból állítja elő a xilitolt. Aprítás után a nyersanyagot nagy nyomáson és magas hőmérsékleten sósavval hidrolizálják, az így keletkező monoszacharidokból elválasztják a xilózt.

A xilózt ezután vagy vegyi úton redukálják, vagy fermentációval alakítják xilitollá. A vegyi redukció Raney-féle nikkelkatalizátoron, nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő hidrogénezéssel történik. Fermentációhoz különféle mikroorganizmusokat használnak, melyek a xilózt xilitollá alakítják.

A xilitolgyártás nagy tapasztalatot igényel, ugyanis a redukció során a xilóz mellett a többi feltárt monoszacharid (mannóz, galaktóz, arabinóz) is cukoralkohollá (mannitol, galaktitol, arabitol) alakul, melyek közül a galaktitol fogyasztása kataraktához vezethet, így a xilóz kvantitatív elválasztása kritikus. Másfelől a nikkelkatalizátoros hidrogénezés veszélyes és környezetszennyező eljárás. A kiindulási anyagok alacsony xilóztartalma miatt a technológia drága és sok hulladékot is termel, aminek elhelyezése problémát jelent: például mandulahéjból kiindulva a nyersanyag tömegének kevesebb mint 10%-a alakítható xilózzá, a visszamaradó magas lignintartalmú, viszkózus massza csak tüzelésre használható. A fermentáció során a mikroorganizmusoknak a xilóz mellett egyéb tápanyagokat is biztosítani kell, melyek költségesek, és a készterméktől szintén elválasztandók.[4][5] A xilitol jelenlegi piaci ára jelentősen meghaladja a háztartási finomított cukorét, annak kb. 5-15-szöröse, így továbbra is intenzív kutatások folynak alternatív előállítási módszerek irányába.

A fentiek mellett a xilitol előállítható szerveskémiai totálszintézissel is, de ez szintén nem gazdaságos.

A xilitol hatása a fogakra[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

35 év klinikai vizsgálatai igazolják, hogy a xilitol a fogak szempontjából az egyik legjobb édesítőszer. Újabb fogászati protokollokban, mint alapvető kezelési lehetőség van jelen a xilitol, illetve a nagy xilitoltartalmú rágók és fogkrémek.[6] Egy amerikai szájegészséggel foglalkozó statisztikai és kutatási jelentésben a xilitol a fluorid mellett szintén úgy jelenik meg, mint a fogápolás egyik alapvető eleme már gyermekkorban is. [7] Mindez annak köszönhető, hogy a szájban megtalálható baktériumok nem képesek felhasználni szuvasodást előidéző savak termeléséhez a xilitolt - öt szénatomos szerkezetéből adódóan. Végső soron tehát a xilitol akár 80%–kal tudja csökkenteni a fogszuvasodás valószínűségét. Ennek köszönhetően számos fogászszövetség, valamint több ország szabályozó testülete elfogadta a xilitol felhasználásával készülő – cukormentes – rágógumikat és édességeket.

A xilitol hatását az alábbi területeken igazolták:

  • Lepedékképződés csökkentő hatás
  • Fogszuvasodás mérséklő hatás
  • Hozzájárul az ásványi anyagok fogzománcba történő beépüléséhez
  • Mérsékli a szájszárazságot

A finn Turku Egyetem tudósai a 70-es évek elején végzett kutatásai igazolják a xilitol szájhigiéniában betöltött fontos szerepét. Ennek értelmében gyakorlatilag visszafordítja a cukor negatív hatásait a szájban. A xilitol hatására nem képes megindulni a szájban az erjedés folyamata, melynek eredményeként a szájban fellelhető baktériumok sem képesek azt savvá alakítani, tehát a száj sav-bázis egyensúlya nagyobb valószínűséggel marad egyensúlyi állapotban. A szájban így megmaradó lúgos állapot kedvezőtlen a baktériumok számára – kiemelten az egyik legkárosabb hatásúnak, a streptococcusnak.

Az esti fog- és szájápolást követően alkalmazott xilitol ápolja és védi a fogakat és a fogínyt, vagyis szemben a cukorral nem káros, ha éjszakára a fogakon és a szájban marad. Alkalmazásával sikeresen lehet küzdeni az apróbb fogszuvasodási foltok állapotának visszafordításában, illetve képes megállítani a fogszuvasodás folyamatát és erősíteni a fogzománcot.[8]

A xilitol hatása a felső légutakra[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A felső légúti megbetegedésekért felelős baktériumok a szervezetbe kerülésüket követően a torok és az orr nyálkahártyáján megtapadva szaporodnak. Ezek jó része elpusztítható antibiotikumok segítségével, egy részük azonban ellenáll a gyógyszereknek. A xilitol kémiai szerkezetének köszönhetően nem engedi, hogy megtapadjanak és elszaporodjanak a baktériumok, ezáltal a szervezet természetes védekező erejét használva ki tudja mosni a kórokozókat.

Mellékhatásai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • 1983-ban, az ENSZ két szervezetének (WHO és FAO) közös élelmiszeradalékokkal foglalkozó bizottsága (JECFA) a xilitolbevitel napi engedélyezett mennyiségét (ADI) „nem meghatározott” kategóriába sorolta. Ez azt jelenti, hogy a xilitol mennyiségi korlátozás nélkül, az alkalmazási céljának megfelelő (édesítés) keretek között biztonságosan fogyasztható. A túlfogyasztás hasmenést okozhat, mert a bélben megnövekedett ozmolaritás (koncentráció) visszatartja a folyadékot, ezáltal a széklet nem tud besűrűsödni a vastagbélben (ez egyszeri 30 g feletti mennyiség elfogyasztásánál fordul elő, de a szervezet ehhez képes alkalmazkodni, így nem kizárható, hogy csak az első néhány alkalom okoz ilyen panaszokat).
  • Nagy mennyiségben fogyasztva (200 g) előfordulhat ugyan hipoglikémia, de irodalmi adatok alapján ez csak kísérleti körülmények között fordult elő, normálisan a felhasznált édesítő mennyisége nem érheti el ezt az értéket.
  • Míg emberi fogyasztásra a xilitol mennyiségi korlátozás nélkül felhasználható, addig kutyáknak ne adjunk xilitolt, mert az ő szervezetük hipoglikémiával reagál már 1–2 gramm xilitolra is, ami akár életveszélyes is lehet a számukra. Kisebb mennyiségű xilitol májkárosodást okozhat náluk. Ha egy kutya xilitolt evett, akkor azonnal értesítsük az állatorvost.[9]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. xilitol MSDS (angol)
  2. ^ a b c d Biztonsági adatlap (Alfa-Aesar)
  3. A szénhidrátok nevezéktana – 19. Alditolok
  4. Jung-Hoe, Kim, Byoung-Sam, Ko (2010. június 29.). „Method for Manufacturing Xylitol with High-Yield and High-Productivity”. U.S. Patent 7745177 . Hozzáférés ideje: 2011. augusztus 28.  
  5. Ojamo, Heikki, Penttila, Merja; Heikkila, Heikki; Uusitalo, Jaana; Ilmen, Marja; Sarkki, Marja-Leena; Vehkomaki, Maija-Leena (2009. január 27.). „Method for the production of xylitol”. 7482144 U.S. Patent 74821447482144  . Hozzáférés ideje: 2011. augusztus 28.  
  6. Treatment protocols: nonfluoride management of the caries disease process and available diagnostics
  7. An examination of the advances in science and technology of prevention of tooth decay in young children
  8. Egyetemi kutatás, Turku
  9. http://www.origo.hu/tafelspicc/alapanyag/20140826-a-xilit-tonkreteszi-a-kutyak-majat-emberekben-hasmenest-okozhat.html

Prof. Kauko K. Mäkinen, Dr. Alonzo H. Jones, Dr. John Peldyak. Xilit - Egy elképesztő felfedezés. Hogyan segíthet önnek a xilit a fogszuvasodás, a diabétesz és a középfülgyulladás megelőzésében?. Madal Bal. ISBN 978-963-9793-07-1 (2008) 

Jonathan V. Wright, MD, Lane Lenard, PhD. Xylitol - Dental & Upper Respiratory Health. Dragon Art (2003) 

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]