Ksylitol – właściwości

 In Czytelnia

Przeczytaj część 1 artykułu: Ksylitol – otrzymywanie, wykorzystanie.

 

Ksylitol a cukrzyca

W wielu publikacjach ksylitol jest polecany jako zamiennik cukru dla osób z cukrzycą ze względu na jego niski indeks glikemiczny i fakt, że jego spożycie powoduje tylko niewielkie wydzielanie insuliny [1, 2, 3, 5, 6, 9, 10]. Na poniższych wykresach można zaobserwować wzrost poziomu glukozy i insuliny we krwi po spożyciu glukozy, ksylitolu, erytrolu oraz wody jako placebo:

(Wölnerhanssen i wsp., 2016)

 

W badaniach na zwierzętach wykazano, że ksylitol poprawia glikemię, obniża poziom glukozy we krwi u szczurów z cukrzycą, a nawet poprawia strukturę wysepek trzustkowych [11]. Zdrowe szczury otrzymujące roztwór ksylitolu miały lepszą tolerancję glukozy niż grupa otrzymująca roztwór glukozy [5].

Jednak w zaleceniach polskich ekspertów dotyczących zapobiegania rozwojowi cukrzycy typu 2 znajdziemy informację: „Zaleca się ograniczenie wykorzystania cukrów prostych (fruktoza z syropów glukozowo-fruktozowych oraz inne cukry, jak np. sacharoza i ksylitol) w produkcji żywności i dodatkach do posiłków” [12]. Więc tutaj ksylitol wcale nie jest polecany jako zamiennik cukru, a wręcz został wrzucony do jednego worka z cukrami prostymi. Nie zostało to w żaden sposób wyjaśnione. Być może autorom chodzi o nieprzyzwyczajanie się do słodkiego smaku, które w prewencji cukrzycy jest jak najbardziej zasadne? Mimo wszystko wiele danych naukowych wskazuje na to, że ksylitol jest dobrym wyjściem dla osób z cukrzycą, w sytuacji, kiedy bardzo chcą zjeść coś słodkiego.

 

Ksylitol a nadwaga i otyłość

Ksylitol jest polecany jako zamiennik cukru dla osób odchudzających się, ponieważ jest mniej kaloryczny niż cukier. Należy jednak mieć na uwadze, że odchudzanie się to proces, w którym kluczowe znaczenie ma trwała zmiana nawyków żywieniowych, a więc należy ograniczać spożycie słodkich produktów. Już samo zastąpienie cukru ksylitolem może przynieść korzyści osobom z nadmierną masą ciała, ale należy stopniowo ograniczać jego spożycie i odzwyczajać się od słodkiego smaku.

Po spożyciu ksylitolu w jelitach wydzielane są hormony, które powodują, że czujemy sytość (glukagonopodobny peptyd-1 i cholecystokinina), a także opóźniają opróżnianie żołądka [3, 6]. W badaniach na szczurach wykazano, że zwierzęta, które dostawały ksylitol jadły mniej i miały mniejsze przyrosty masy ciała niż mające w swojej diecie glukozę [3, 5]. Badania wskazują, że ksylitol może ograniczać gromadzenie się trzewnej tkanki tłuszczowej [11].

Spożycie ksylitolu wpływa także korzystnie na profil lipidowy krwi – zmniejsza poziom triglicerydów i cholesterolu  [3]. Taki efekt obserwowano także u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową oraz u myszy z cukrzycą. Co ważne dotyczy to dosyć wysokich dawek ksylitolu – 1,5-4 g na kg masy ciała na dobę; przy niższym spożyciu takich efektów już nie ma [13].

 

Ksylitol a próchnica

Ksylitol ma silne właściwości zapobiegające próchnicy, ponieważ skutecznie zwalcza bakterie Streptococcus mutans, które są obecne w naszej jamie ustnej i właśnie one są odpowiedzialne za powstawanie ubytków w zębach. Bakterie te fermentują resztki pokarmu zalegające między zębami i produkują kwasy, które rozpuszczają szkliwo.

Dowiedziono, że ksylitol zmniejsza ilość tych bakterii w płytce nazębnej oraz ślinie, a jednocześnie nie wpływa na inne bakterie obecne w jamie ustnej. Ksylitol jest wchłaniany przez komórki bakterii Streptococcus mutans i przekształcany do związku, który niszczy ścianę komórkową bakterii. Ponadto bakterie próbując pozbyć się tego związku wydatkują energię, a nie otrzymują jej w wyniku metabolizmu ksylitolu, więc dosłownie prowadzi to do śmierci komórki z głodu. Ksylitol zmniejsza zdolność tych bakterii do przylegania do powierzchni zębów i zaburza produkcję przez nie kwasów, a sam nie ulega przekształceniu w niszczący zęby kwas. Ponadto ksylitol zwiększa stężenie amoniaku i aminokwasów w płytce nazębnej, neutralizując w ten sposób kwasy. Dodatkowo ksylitol zwiększa mineralizację szkliwa, ponieważ pobudza wydzielanie śliny i zwiększa pH w jamie ustnej. Jego spożycie może nawet cofnąć próchnicę, jeżeli jest ona we wczesnym stadium [8].

Korzystne efekty zapobiegania próchnicy obserwowano przy spożyciu ksylitolu w ilości 6-10 g dziennie podzielonej na 3-5 porcji, przy czym wyższe spożycie nie poprawiało bardziej skuteczności ksylitolu [1, 8]. Co ciekawe pozytywne skutki mogą utrzymywać się nawet 5 lat po zaprzestaniu jedzenia ksylitolu. Może to być związane z tym, że na skutek regularnego spożywania ksylitolu, niektóre szczepy bakterii S. mutans uzyskują oporność na ksylitol, ale stając się oporne na ksylitol, są mniej próchnicotwórcze – u osób regularnie spożywających ksylitol nawet 80% bakterii mogą stanowić te oporne na ksylitol, ale jednocześnie mające znacznie mniejszą zdolność wywoływania próchnicy. Żucie gumy z ksylitolem zmniejsza ryzyko próchnicy nawet o 59% [8].

Spożywanie ksylitolu przez matki małych dzieci opóźnia rozwój próchnicy u tych dzieci. Bakterie S. mutans matka przenosi na dziecko np. całując je, oblizując smoczek, podając dziecku jedzenie własnymi sztućcami. W badaniu na ten temat wykazano, że u 18-miesięcznych dzieci, których matki spożywały ksylitol, wysoką zawartość bakterii w ślinie miało 16,7% dzieci w porównaniu do 58,3% w przypadku dzieci matek niespożywających ksylitolu [14].

Amerykańska Akademia Stomatologii Dziecięcej (American Academy of Pediatric Dentistry – AAPD) wręcz zaleca stosowanie ksylitolu u dzieci z umiarkowanym i wysokim ryzykiem próchnicy. Powinna to być dawka 3-8 g ksylitolu dziennie podzielona na przynajmniej 2 porcje. Dzieciom poniżej 4. roku życia należy podawać syropy z ksylitolem, a starsze dzieci mogą jeść miętówki, rozpuszczalne tabletki czy gumę do żucia zawierające ksylitol [4, 8]. Świadczy to o tym, że ksylitol w niewielkich dawkach jest bezpieczny nawet dla małych dzieci, jednak uważamy, że dzieci przynajmniej do 2. roku życia nie powinny dostawać żadnych dosładzanych produktów. Jedynym źródłem słodkiego smaku w ich diecie powinny być naturalne produkty, po to, żeby wyrabiać w nich prawidłowe nawyki żywieniowe i nie przyzwyczajać do słodkiego smaku.

 

Działanie przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne i przeciwwirusowe ksylitolu

Oprócz wpływu na rozwój próchnicy, spożywanie ksylitolu zmniejsza także ryzyko chorób zapalnych gardła, nosa i ucha, ponieważ hamuje wzrost bakterii Streptococcus pneumoniae i Streptococcus mitis, które wywołują te infekcje [8, 15]. Wykazano, że 5% roztwór ksylitolu hamuje wzrost bakterii Streptococcus pneumoniae [1]. Ksylitol (np. jako składnik aerozolu do nosa) zapobiega również przyleganiu pneumokoków i bakterii Haemophilus influenzae do komórek nosa i gardła, przez co obniża ryzyko takich chorób jak zapalenie ucha środkowego i zatok oraz zmniejsza objawy alergii oraz astmy [1, 8, 15]. Profilaktyczne stosowanie ksylitolu u dzieci (8,4 g na dzień) skutkuje zmniejszeniem częstości występowania zapalenia ucha środkowego o 25 do nawet 50% [1, 9].

Ksylitol przeciwdziała też rozwojowi grzybów Candida albicans  wywołujących kandydozę (drożdżycę) oraz bakterii Helicobacter pylori [1, 3]. Ksylitol jest skuteczny w profilaktyce i leczeniu kandydozy jamy ustnej, która rozwija się u nawet 90% pacjentów z AIDS [15]. Ksylitol stosuje się też wspomagająco w leczeniu zakażeń bakteriami Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej), które są częste przy mukowiscydozie, a także powodują zakażenia i utrudniają gojenie się ran. Ksylitol utrudnia tworzenie przez te bakterie chroniącej je struktury tzw. biofilmu [15].

Wykazano, że ksylitol działa także przeciwwirusowo. W badaniu na myszach z 2016 roku zakażonych ludzkim wirusem RSV (Respiratory Syncytial Virus) zwierzęta, którym podawano ksylitol na 14 dni przed zarażeniem wirusem miały znacznie mniejszą ilość cząsteczek wirusa w płucach oraz mniejsze nasilenie objawów infekcji i stanu zapalnego w płucach. Wirus RSV wywołuje większość infekcji dolnych dróg oddechowych (tj. zapalenie płuc i oskrzelików) u niemowląt, a jest to wirus, na którego nie ma dostępnych szczepionek ani skutecznego leczenia [9].

 

Inne właściwości ksylitolu

  • Jako, że ksylitol pobudza wydzielanie śliny może być pomocny dla osób cierpiących na kserostomię – suchość błon śluzowych w obrębie jamy ustnej, częstą u osób starszych [1, 2].
  • Ksylitol może stanowić źródło energii w preparatach przeznaczonych do żywienia pozajelitowego. [1, 3]
  • Ksylitol zwiększa mineralizację kości, gdyż stymuluje wchłanianie wapnia w jelitach, zwiększa aktywność enzymów biorących udział w budowaniu kości, a zmniejsza aktywność tych zaangażowanych w resorpcję tkanki kostnej [1, 9]. Nawet u szczurów ze sztucznie wywołaną menopauzą (po wycięciu jajników) ksylitol ograniczał utratę masy kostnej, co pokazuje, że może być czynnikiem zmniejszającym ryzyko osteoporozy [10].
  • Ma działanie przeciwzapalne [16]; działa korzystnie w początkowej fazie zapalenia stawów typu II [1], zmniejsza też ryzyko chorób zapalnych dziąseł i przyzębia [8].
  • Stosowany w połączeniu z zieloną herbatą i witaminą C zwiększa biodostępność katechin (związków o właściwościach przeciwzapalnych obecnych w herbacie) dla organizmu ludzkiego [1].
  • W badaniu in vitro („w probówce”) ksylitol ograniczał rozwój komórek nowotworowych; hamował ich namnażanie, indukował śmierć tych komórek [16]. Podkreślam jednak, że jest to badanie in vitro, więc te informacje należy traktować jako ciekawostkę.

 

Ksylitol a mikrobiom jelitowy

Jak zostało wspomniane, ksylitol działa jak prebiotyk, czyli wpływa na bakterie bytujące w naszych jelitach. Wiele wyników badań wskazuje na to, że pobudza on wzrost korzystnych dla zdrowia bakterii z rodzajów Bifidobacterium i Lactobacillus. Dzięki temu zmniejsza ryzyko dolegliwości jelitowych wywoływanych przez niekorzystne bakterie. Ponadto wytwarzane przez mikrobiom jelitowy krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe obniżają pH w jelicie, co m.in. zmniejsza ryzyko nowotworów [3, 11]. Jednocześnie ksylitol hamuje rozwój w jelitach bakterii chorobotwórczych takich jak Salmonella, Listeria, Escherichia coli, Shigella, Campylobacter [3] oraz bakterii z rodzaju Bacteroides i Clostridium (bakterie z rodzaju Clostridium m.in. zwiększają wchłanianie cholesterolu ale też powodują biegunki) [10, 13]. Zazwyczaj w badaniach dotyczących wpływu na mikrobiom ksylitol podawano w ilości przynajmniej 1,5 g na kg masy ciała na dobę [13].

Jednak są też wyniki badania na myszach, w którym podawanie ksylitolu w dawce 194 mg / kg masy ciała / dobę spowodowało zwiększenie ilości bakterii z rodzaju Prevotella, których obecność wiązana jest z zaburzeniem tolerancji glukozy i insulinoopornością. Natomiast w praktyce nie wpłynęło ro na tolerancję glukozy [13].

Kwestia wpływu ksylitolu na mikrobiotę jelitową jest stosunkowo nowym przedmiotem badań i aktualnie nie dysponujemy wystarczającą ilością rzetelnych wyników, żeby móc wyciągnąć jednoznaczne wnioski.

 

Ksylitol – niebezpieczny dla psów

Spożycie ksylitolu przez psy jest groźne dla ich zdrowia i życia. Dzieje się tak dlatego, że ksylitol pobudza u nich wydzielanie insuliny, co prowadzi do gwałtownego spadku poziomu glukozy we krwi. Dawka zaledwie 0,03 g ksylitolu na kg masy ciała psa powoduje hipoglikemię, która objawia się drgawkami, brakiem reakcji na bodźce, a nawet zapaścią. Ponadto ksylitol w dawce 0,5 g/kg wywołuje u psów martwicę komórek wątroby i niewydolność tego narządu [17].

 

Ksylitol jako składnik… kosmetyków

W ramach ciekawostki dodam jeszcze, że właściwości ksylitolu powodują, że jest on czasami stosowany jako składnik kosmetyków. Hamuje on wzrost grzybów Candida albicans oraz bakterii Staphylococcus aureus (gronkowca złocistego). Ponadto chroni skórę przed utratą wody, zwiększając jej nawilżenie – jego skuteczność jest porównywana z efektywnością mocznika. Ksylitol działa także przeciwzapalnie, chroni skórę przed podrażnieniami [7].

 

Bibliografia:

[1] Grembecka M.: Ksylitol – rola w diecie oraz profilaktyce i terapii chorób człowieka. Bromat. Chem. Toksykol. – XLVIII, 2015, 3, str. 340 – 343.

[2] Grupińska J., Grzelak T., Walczak M., Kramkowska M., Czyżewska K.: Korzyści i zagrożenia związane z konsumpcją naturalnych zamienników sacharozy. Bromat. Chem. Toksykol. – XLVIII, 2015, 1, str. 1 – 10.

[3] Ur-Rehman S., Mushtaq Z., Zahoor T., Jamil A., Murtaza M.A.: Xylitol: A Review on Bioproduction, Application, Health Benefits, and Related Safety Issues. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 2015, 55: 1514–1528.

[4] Olczak-Kowalczyk D., Jackowska T., Czerwionka-Szaflarska M., Książyk J., Szostak-Węgierek D., Kaczmarek U.: Stanowisko polskich ekspertów dotyczące zasad żywienia dzieci i młodzieży w aspekcie zapobiegania chorobie próchnicowej. Borgis – Nowa Stomatologia 2/2015, s. 81-90.

[5] Islam S.: Effects of Xylitol as a Sugar Substitute on Diabetes-Related Parameters in Nondiabetic Rats. Journal of Medicinal Food 2011, 14(5): 505–511.

[6] Zdrojewicz Z., Kocjan O., Idzior A.: Substancje intensywnie słodzące – alternatywa dla cukru w czasach otyłości i cukrzycy. Med Rodz 2015; 2(18): 89-93.

[7] Welz-Kubiak K., Reich A.: Znaczenie emolientów w codziennej pielęgnacji skóry. Forum Dermatologicum 2016, tom 2, nr 1, 20–23.

[8] Nayak P.A., Nayak U.A., Khandelwal V.: The effect of xylitol on dental caries and oral flora. Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry 2014, 6: 89–94.

[9] Xu M.L., Wi G.R., Kim H.J., Kim H.J.: Ameliorating Effect of Dietary Xylitol on Human Respiratory Syncytial Virus (hRSV) Infection. Biol. Pharm. Bull. 2016, 39, 540–546.

[10] Tamura M., Hoshi C., Hori S.: Xylitol Affects the Intestinal Microbiota and Metabolism of Daidzein in Adult Male Mice. International Journal of Molecular Sciences 2013, 14, 23993-24007.

[11] Wölnerhanssen B.K., Cajacob L., Keller N., Doody A., Rehfeld J.F., Drewe J., Peterli R., Beglinger C., Meyer-Gerspach A.C.: Gut hormone secretion, gastric emptying and glycemic responses to erythritol and xylitol in lean and obese subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab 2016, 310(11): E1053-E1061.

[12] Walicka M., Chomiuk T., Filipiak K.J., Mamcarz A., Olszanecka-Glinianowicz M., Wożakowska-Kapłon B., Wyleżoł M., Franek E.: Zapobieganie rozwojowi cukrzycy typu 2. Stanowisko grupy ekspertów wsparte przez Sekcję Farmakoterapii Sercowo-Naczyniowej Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego. Kardiologia Polska 2015; 73, 10: 949–957.

[13] Uebanso T., Kano S., Yoshimoto A., Naito C., Shimohata T., Mawatari K., Takahashi A.: Effects of Consuming Xylitol on Gut Microbiota and Lipid Metabolism in Mice. Nutrients 2017, 9, 756; doi:10.3390.

[14] Alamoudi N.M., Hanno A.G., Sabbagh H. J., Masoud M.I., Almushayt A.S., El Derwi D.A.: Impact of Maternal Xylitol Consumption on Mutans Streptococci, Plaque and Caries Levels in Children. The Journal of Clinical Pediatric Dentistry 2012, 37(2): 163-166.

[15] Santi E., Facchin G., Faccio R., Barroso R.P., Costa-Filho A.J., Borthagaray G., Torre M.H.: Antimicrobial evaluation of new metallic complexes with xylitol active against P. aeruginosa and C. albicans: MIC determination, post-agent effect and Zn-uptake. Journal of Inorganic Biochemistry 155 (2016) 67–75.

[16] Park E., Park M.H., Na H.S., Chung J.: Xylitol induces cell death in lung cancer A549 cells by autophagy. Biotechnol Lett. 2015, 37(5): 983-990.

[17] Cortinovis C., Caloni F.: Household Food items Toxic to Dogs and Cats. Frontiers in Veterinary Science 2016, 3(26), doi: 10.3389.

Recommended Posts

Leave a Comment

* Checkbox GDPR is required

*

Zgadzam się