Xilitol

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Xilitol[1]
Xylitol.svg
D-xilitol
Xilitol.jpg
D-xilitol molekula pálcika modellje
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 12 500 mg/kg (egér, szájon át)
16 500 mg/kg (patkány, szájon át)
25 000 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.

A glikémiás indexe jóval alacsonyabb (GI=12), mint a cukoré, így cukorbetegek számára is ideálisabb édesítőszer. [4][5]

Előállítása[szerkesztés]

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 szürkehályoghoz 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.[6][7] 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]

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.[8] 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.[9] 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.[10]

A xilitol hatása a felső légutakra[szerkesztés]

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]

  • 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.[11]

Források[szerkesztés]

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]