Ksylitol - biały, oczyszczony, nienaturalny

Ksyliotol – 1,2,3,4,5-pentahydroksypentan ((2R,3R,4S)-pentan-1,2,3,4,5-pentol) nazywany cukrem brzozowym jest stosowany w przemyśle spożywczym jako środek słodzący E 967. Jest tak samo słodki, jak sacharoza, czyli zwykły cukier krystaliczny. Nie zamierzam iść na wojnę o ksylitol, bo sama go okazjonalnie używam, ale mam prośbę o chwilę zastanowienia.

Wmawia się nam, że ksylitol jest naturalną substancją z drewna i kory brzóz. Wyobrażacie pewnie sobie, że robi się dziurkę w korze, spuszcza się sok z brzozy, suszy go... et voila! Mamy ksylitol. Nic bardziej mylnego. W drewnie, ani w korze wcale nie ma ksylitolu! Sok brzozowy jest słodki, ponieważ zawiera sacharozę, glukozę i fruktozę, a nie ksylitol. W drewnie i korze są ksylany, czyli polisacharydy złożone z ksylozy. Ksylany są frakcją hemiceluloz, z których rośliny budują ściany komórkowe nadające ich organizmom sztywność. My ksylanów nie trawimy. Żeby uzyskać ksylitol, trzeba najpierw porozcinać wielocukry do pojedynczych cząsteczek ksylozy – 5-węglowego cukru – aldozy, potem ten cukier trzeba zredukować do ksylitolu, który jest polialkoholem, a następnie go oczyścić.

Tradycyjna metoda produkcji ksylitolu, opracowana w Finlandii, wykorzystuje hydrolizę drewna brzozowego w stężonym kwasie, następnie chemiczną redukcję ksylozy (przy katalizatorze niklowym, pod ciśnieniem wodoru do 50 MPa, w temperaturze powyżej 100°C) do ksylitolu i jego oczyszczenie na kolumnie [1]. Niestety ta metoda jest trudna, pozostawia po sobie mnóstwo odpadów i jest droga. No i gdzie jest ta naturalność? A przecież ksylitol uzyskiwany właśnie tą brutalną, chemiczną metodą nabrał famy naturalności.

Inna metoda produkcji ksylitolu, amerykańska, jako substrat wykorzystuje kwas glukonowy, pochodną glukozy (lub jego sole albo lakton). Kwas glukonowy ma 6 atomów węgla, poddaje się więc go dekarboksylacji podczas reakcji utlenienia, np. nadtlenkiem wodoru, w obecności Fe+3, a powstałą w ten sposób arabinozę, redukuje się następnie do arabinitolu. Ten polialkohol poddany izomeryzacji w obecności reduktorów (zazwyczaj są to jony metali: Ni, Co, V, Cu, Ru, Pd, Pt), w temperaturze powyżej 100°C i pod ciśnieniem wodoru powyżej 1 MPa – daje ksylitol [2]. Mmmm, sama natura!

Ostatnio pojawił się tańszy ksylitol, który uzyskiwany jest z łuszczyn kukurydzy. Hydroliza ksylanów jest prowadzona przez mikroorganizmy, podobnie jak redukcja ksylozy do ksylitolu, która również odbywa się na drodze fermentacji bakteryjnej. Metoda ta jest prostsza, a odpady są biodegradowalne, dlatego jest tańsza [15]. I ja osobiście jestem skłonna uznać tą metodę za naturalną. Coś jak bimbrownia, przecież alkohol etylowy też się produkuje przez fermentację i oczyszczanie. Ale że ten sposób wykorzystuje się w Chinach, więc poszła fama, że to podróbka ksylitolu, a nie PRAWDZIWY fiński ksylitol. Do tego, o zgrozo, kukurydza jest GMO! Cóż, cukrem brzozowym nazwać go już nie można, ale jest dokładnie taki sam, jak fiński.
Czy ksylitol pochodzi z metody chemicznej, czy z mikrobiologicznej, to tylko producent może potwierdzić, bo przecież w Chinach też mogą używać metod chemicznych, a w Finlandii zacząć używać fermentacji. A kantować cukrem można dokładnie tak samo jeden jak i drugi. Nieprawdaż, szanowni handlowcy?

Ksylitol pojawia się naturalnie w naszym organizmie, jako wynik metabolizmu glukozy. To prawda, pojawia się, w bardzo niewielkich ilościach. Choć niewątpliwie śladowe ilości ksylitolu są w naszym organizmie obecne, jednak nie jest żadnym z głównych metabolitów. W dodatku taki na przykład kwas solny czy amoniak też są produkowane przez nasz organizm i to w ogromnych ilościach, ale czy to powód, żeby je pić? Dlatego taki argument o naturalności, to nie jest rozsądny argument. 

Przyjrzyjmy się zatem właściwościom biologicznym ksylitolu po przedarciu się przez artykuły dostępne na PubMed:

• Wielokrotnie potwierdzano, że wykazuje działanie bakteriobójcze, w związku z tym świetnie chroni zęby przed próchnicą. Prawda, wystarczy żuć gumę z ksylitolem, a ochronimy zęby niezależnie od stosowanej diety [3,4, 10]. W badaniach wykorzystuje się ksylitol podawany osobno (gumy, syropy, pasta do zębów), a nie wraz z pokarmem.

• Ogranicza rozwój grzybicy i drożdżaków (w związku z tym nie nadaje się również do ciasta drożdżowego i produkcji piwa). Ale duże dawki ksylitolu mogą wywołać wzdęcia i biegunki [5]. Nie wszystkie mikroorganizmy są wrażliwe na ksylitol, a być może są i takie, które go wykorzystują do fermentacji. Ponieważ przy dużych dawkach nie zdąży się wchłonąć do krwi, pozostaje w jelitach i zatrzymuje w nich wodę, a metabolizujące bakterie powodują nieprzyjemne zjawiska. Efekt jest zależny od posiadanej flory jelitowej. Dlatego też czasem można zaobserwować, że domowe piwo dosładzane ksylitolem jednak kiśnie. Podobnie, niektóre osoby chore na kandydozę obserwują pogorszenie stanu zdrowia po ksylitolu (dane subiektywne z forum kandydozy).
  Tak wiele prowadzi się teraz badań nad osią mózgowo-jelitową i wpływem bioty jelitowej na zdrowie, niestety nadal brakuje informacji, jak na ten układ wpływa ksylitol.

• Moje obserwacje i relacje zaprzyjaźnionych blogerek wskazują, że przetwory owocowe i warzywne przygotowane na ksylitolu pleśnieją. Co stawia jego działanie przeciwgrzybiczne pod znakiem zapytania. Osobiście wolę przygotować przetwory z cukrem lub zupełnie bez cukru, zdecydowanie mają wyższą trwałość.

• Wielokrotne badania wykazały, że ksylitol nawet w dużych dawkach 200-400 g nie jest toksyczny dla ludzi. Jednak badań populacyjnych brak, bo nie ma populacji, która by się nim żywiła od pokoleń.

• Ksylitol jest wyjątkowo niebezpieczny dla psów, bo uszkadza wątrobę i może doprowadzić do śmierci czworonoga [5,11]. Zatem jeżeli macie psa i używacie ksylitolu, uważajcie, żeby to słodzidło nie dostało się do paszczy waszego pupila. Był również przypadek, gdy kolibry napojone syropem ksylitolowym - zdechły. Kotom podobno nie szkodzi, jednak brakuje badań na innych zwierzętach domowych. 

• Stwierdzono, że ksylitol ułatwia mineralizację kości, zwiększając wbudowywanie do nich wapnia, co wykazano w badaniach na szczurach z wyciętymi jajnikami [6] i szczurach z indukowaną cukrzycą [9].

• Ksylitol dostarcza o połowę mniej kalorii niż cukier, co wynika głównie z tego powodu, że w dużych dawkach wchłania się z jelit w około 50% (przy mniejszych w ok. 75%) [5]. W badaniach na myszach wykazano jednak, że zwierzęta karmione ksylitolem przybierają na wadze bardziej niż te karmione fruktozą lub glukozą [12]. (Dlaczego badania na szczurach bezpośrednio przekłada się na ludzi, a badań na myszach nie? Przecież myszy są podstawowym modelem badania otyłości). Z badań biochemicznych wynika, że 1 cząsteczka ksylitolu dostarcza więcej energii niż 1 cząsteczka glukozy, ale nie można tego przekładać na kaloryczność w spożyciu ze względu na różnice wchłanialności (patrz wpis o liczeniu kalorii - to nie jest matematyka, a organizm to nie piec).

• Ponieważ do wchłaniania ksylitolu komórki nie wykorzystują insuliny, zatem nadaje się dla cukrzyków [8, 10]. 

• Ksylitol jest wyłapywany przez wątrobę niezależnie od insuliny. To wątroba jest odpowiedzialna za wyłapywanie wszystkiego, z czym organizm nie wie, co zrobić. Czyli to kolejna substancja, z którą wątroba musi sobie poradzić, ale w żaden sposób ksylitol jej nie uszkadza. Choć o fruktozie też tak mówiono...

• W hepatocytach ksylitol zamieniany jest na glukozę, która może zostać wbudowana w glikogen lub rozdystrybuowana po organizmie. Stąd po spożyciu ksylitolu wzrasta stężenie glukozy i insuliny, lecz jest to rozłożone w czasie [12]. Dlatego, biorąc pod uwagę wchłanialność i powolny metabolizm, indeks glikemiczny ksylitolu jest bardzo niski.

• To, czego nikt nie wyjaśnił, to sprzężenie kora-przysadka-trzustka. Przysadka daje sygnał do wypuszczania insuliny już w momencie, kiedy docierają sygnały o słodkim smaku w ustach. Dlaczego przy ksylitolu nie obserwujemy takiego samego zjawiska jak przy syntetycznych słodzikach? Aha, bo jest na-tu-ral-ny, hę? Są także badania, które wskazują, że nawet syntetyczne słodziki nie wykazują działania insulinogennego. Więc jest to wciąż strefa wymagająca wyjaśnienia.
  Podobno ksylitol zmniejsza apetyt na słodycze - osobiście nie potwierdzam. Coś co ma słodki smak, wg mnie nijak nie doprowadzi do nabrania zdrowych nawyków. (No chyba, że jak się patrzy na cenę ksylitolu, to odechciewa się kupować :P) Moim zdaniem jedyną zdrową drogą jest odzwyczajanie się od słodkiego smaku.
  W dodatku ksylitol zmienia smak niektórych potraw. Według moich odczuć nie nadaje się do kwaśnych rzeczy np.: lemoniady. 

• Ksylitol jest niewskazany dla osób z uszkodzonymi nerkami [13], głównie dlatego, że nasila katabolizm puryn.

• Ksylitol bywa używany w kroplówkach, ponieważ jest bezproblemowo zamieniany w wątrobie na glukozę i zasadniczo nie niesie ze sobą żadnego ryzyka, za wyjątkiem osób z uszkodzeniami nerek.

• Wnioski o dobroczynnym działaniu na układ odpornościowy zostały wyciągnięte najprawdopodobniej na podstawie badań nad łagodzeniem stanów zapalnych dziąseł [7]. Tylko takie publikacje udało mi się znaleźć, może to moje niedopatrzenie, a może osoby szerzące peany na temat ksylitolu nieco naciągają fakty.

• 3/4 ksylitolu, który zostanie wchłonięty z jelit, jest metabolizowane w wątrobie, inne tkanki zużywają go zdecydowanie w mniejszym stopniu. Najpierw ksylitol jest utleniany przez niespecyficzną dehydrogenazę poliolową do ksylozy, ta następnie ulega fosforylacji i trafia na szlak pentozo-fosforanowy, gdzie może być zamieniana w glukozę. Czyli dalsze etapy metabolizmu przebiegają dokładnie tak samo jak w przypadku glukozy!

• Badania tempa wydalania szczawianów po spożyciu glukozy i ksylitolu albo nie wykazały różnicy w zależności od podanego słodzidła, albo niższy poziom, albo wyższy poziom (badania na szczurach, świniach i na ludziach [5]). Nie wiadomo, skąd mogłaby się brać osławiona alkalizacja organizmu przez ksylitol, skoro jest metabolizowany dokładnie tak jak glukoza. W dodatku nasila wydzielanie wapnia w nerkach [14]. A skoro różne badania wykazują kompletnie różne zależności, to można sobie wybrać te, które pasują do hipotezy roboczej, prawda?

Niektórych brzydzi wanilina uzyskiwana z drewna (nie, wbrew plotkom, nie robi się jej z odchodów), dodawana do cukru zamiast ziaren wanilii. Inni krzywią się na metylocelulozę używaną jako środek wiążący wodę w mąkach bezglutenowych, choć ta nawet nie jest wchłaniana z jelit. A jednocześnie te same osoby ksylitol chwalą, choć źródło i stopień naturalności tych trzech związków jest właściwie taki sam.

Dietetycy alarmują, że każda biała, oczyszczona substancja jest szkodliwa, ponieważ jest sprzeczna z naturą. Biała mąka, biała sól, biały cukier, czysty alkohol… Dlaczego zatem ksylitol jest traktowany na innych warunkach?

Nie mam zamiaru obrzydzać nikomu ksylitolu, ani straszyć, że jest niebezpieczny. Bo nie jest. Tak jak i nie jest naturalny. Nie jest też lekiem na całe zło. Nie staję w obronie cukru, bo jego nadmiar bez wątpienia jest szkodliwy. Wszystko stosowane z umiarem jest dla ludzi. Ksylitol też. Niewątpliwie ma swoje zalety, tylko po prostu nie wszystko, co o nim piszą jego orędownicy, jest prawdą. Nie wierzcie we wszystko, co hura siup piszą w internecie, tylko szukajcie informacji w źródłach naukowych. Zwracajcie uwagę na rzeczy, o których się nie mówi i zadawajcie pytania. Ktoś, kto stawia na zdrowie i naturalność, chyba powinien tych pytań zadawać więcej i zastanawiać się, skąd się biorą różne rewelacje.

Literatura:
1. Schiweck H et al; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 7th ed. (1999-2011). New York, NY: John Wiley & Sons; Sugar Alcohols. Online Posting Date: May 30, 2011
2. Burczyk B. Wiadomości Chemiczne, 2009, 63, 9-10
3. Burt BA. The use of sorbitol- and xylitol-sweetened chewing gum in caries control. JADA.2006;137:190–196
4. Ly KA, Milgrom P, Rothen M. Xylitol, sweeteners, and dental caries. Pediatr Dent. 2006;28:154–163.
5.WHO/FAO: Expert Committee on Food Additives. Summary of Toxicological Data of Certain Food Additives Series 18: Xylitol (87-99-0) (1983)
6. Sato H, Ide Y, Nasu M, Numabe Y. The effects of oral xylitol administration on bone density in rat femur. Odontology. 2011 Jan;99(1):28-33
7. Han SJ1, Jeong SY, Nam YJ, Yang KH, Lim HS, Chung J.  Xylitol inhibits inflammatory cytokine expression induced by lipopolysaccharide from Porphyromonas gingivalis. Clin Diagn Lab Immunol 12 (11): 1285-1291 (2005) 
8. de Kalbermatten N, Ravussin E, Maeder E, Geser C, Jéquier E, Felber JP. Comparison of glucose, fructose, sorbitol, and xylitol utilization in humans during insulin suppression. Metabolism. 1980 Jan;29(1):62-7.
9. Mattila PT1, Knuuttila ML, Svanberg MJ. Dietary xylitol suplementation prevents osteoporotic changes in streptozotocin-diabetic rats.  Metabolism. 1998 May;47(5):578-83.
10. European Food Safety Authority (EFSA); EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA): Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to the sugar replacers xylitol, sorbitol, mannitol, maltitol, lactitol, isomalt, erythritol, D-tagatose, isomaltulose, sucralose and polydextrose and maintenance of tooth mineralisation by decreasing tooth demineralisation and reduction of post-prandial glycaemic responses (April 2011)
11. Piscitelli CM1, Dunayer EK, Aumann M. Xylitol toxixity in dogs. Compend Contin Educ Vet. 2010 Feb;32(2):E1-4
12. WHO/FAO: Expert Committee on Food Additives. Summary of Toxicological Data of Certain Food Additives Series 12: Xylitol (87-99-0) (1977) 
13. Meier M, Nitschke M, Perras B, Steinhoff J. Ethylene glycol intoxication and xylitol infusion--metabolic steps of oxalate-induced acute renal failure. Clin Nephrol. 2005 Mar;63(3):225-8.
14. Nguyen NU, Dumoulin G, Henriet MT, Berthelay S, Regnard J. Carbohydrate metabolism and urinary excretion of calcium and oxalate after ingestion of polyol sweeteners. J Clin Endocrinol Metab. 1993 Aug;77(2):388-92.
15. Jain H, Mulay S. A review on different modes and methods for yielding a pentose sugar: xylitol. Int J Food Sci Nutr. 2014 Mar;65(2):135-43.

Jeżeli macie dostęp do oryginalnych danych, które dorzucą nowe fakty do powyższego zestawienia, to proszę, dajcie znać.
Pozdrawiam
Małgorzata Kalemba-Drożdż 

środa, 18 lutego 2015, pinkcake