Poliole – słodycz bez wyrzeczeń

Poliole – ksylitol czy mannitol to substancje, o których chyba każdy słyszał. Stanowią doskonały substytut cukru i są mniej kaloryczne.

Czym są poliole?

Oba związki należą do tzw. polioli (alditoli, cukroli), czyli związków przypominających budową cząsteczkę alkoholu, ale zawierających więcej grup hydroksylowych -OH. Oprócz wspomnianych już dwóch związków, możemy także wyróżnić sorbitol, izomalt, laktitol i erytrytol (erytrol).

Wszystkie znajdują się na liście dozwolonych substancji stosowanych w żywności, zgodnie z rozporządzeniem UE nr 1129/2011 .

Zastosowanie i właściwości polioli [1]

Poliole stanowią przede wszystkim alternatywę dla sacharozy i fruktozy, a także dla nadużywanego w przemyśle spożywczym syropu glukozowo-fruktozowego. Świetnie sprawdzają się w tej roli, ze względu na podobną słodycz, ale zmniejszoną kalorykę– 1g polioli dostarcza ok. 2,5 kcal.

Ponadto cukrole charakteryzują się też niższym indeksem glikemicznym, w związku z czym możliwość ich wykorzystania w żywności jest szczególnie ważna dla osób z cukrzycą.

Metabolizm polioli

Metabolizm polioli również przebiega inaczej i to już w momencie obecności w jamie ustnej, gdyż w przeciwieństwie do cukru nie ulegają fermentacji i tym samym nie powodują próchnicy, dodatkowo wykazują także działanie antybakteryjne.

Przeciwwskazania i normy

W jelicie cienkim natomiast są absorbowane jedynie częściowo, a pozostała część ulega fermentacji w jelicie grubym. Z tego względu poliole nie są polecane dla osób z zespołem jelita drażliwego (IBS) – są wykluczone w przypadku diety FODMAP.

U zdrowych osób nie ma przeciwwskazań do ich stosowania, nie określono także oficjalnie maksymalnej zalecanej dawki, mimo iż na opakowaniach wielu z nich znajdziemy taką informację. Wiąże się to z możliwym efektem przeczyszczającym przy spożyciu większych (10-50 g) ilości tych składników.

Dlatego poliole do diety powinno się wprowadzać stopniowo, zwiększając co tydzień ich dawkę. Z drugiej strony, takie działanie może być pomocne dla osób cierpiących na zaparcia.

Poliole a cukrzyca

U osób chorujących na cukrzycę, ale nieleczonych lub źle prowadzonych, czyli posiadających niskie stężenia insuliny, niektóre poliole (ksylitol, sorbitol) mogą w wątrobie ulegać konwersji do glukozy. Dlatego tak ważna jest diagnostyka i odpowiednie leczenie.

Inne zastosowania

Alkohole wielowodorowe znajdują zastosowanie w medycynie, jako stabilizatory szczepionek, przeciwciał, roztworów, także jako środki ochronne w preparatach czerwonokrwinkowych. W sektorze żywnościowym, poza funkcją „słodzika”, pełnią również funkcję stabilizatorów, czy surowców do produkcji lukrów, pralin, itp.

Popularne poliole i ich właściwości

Ksylitol

Ksylitol, zwany również cukrem brzozowym, otrzymywany jest z ksylozy, związku znajdującego się w tkankach roślinnych. Stosowany w żywności i widniejący w składzie jako E967. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, w smaku odpowiada ok. 90% słodkości sacharozy, jego IG wynosi 13. Wchłania się na drodze dyfuzji prostej, a ok. 50% spożytej ilości ulega fermentacji w jelicie grubym. Dostarcza około 2,4 kcal energii z 1g [2][3]. W dawce powyżej 30 g może powodować biegunkę.[4]

W jamie ustnej nie jest metabolizowany do kwasów przez bakterie próchnicze, za to jest przez nie kumulowany i przekształcany do związków ograniczających wzrost i rozwój owych mikroorganizmów. Ponadto cukrol ten zmniejsza adhezję drożdży z rodzaju Candida, może więc ograniczać rozwój drożdżaków w jamie ustnej. Stąd powszechne zastosowanie ksylitolu w gumach do żucia lub pastach do zębów, zwłaszcza dla dzieci [12]. Ksylitol daje również uczucie przyjemnego chłodu na języku, gdyż rozpuszczenie go w wodzie wymaga dostarczenia energii cieplnej. Cukier brzozowy można także stosować w postaci płukanek na gardło – taki zabieg może przyspieszyć leczenie i zmniejszyć dolegliwości związane z infekcją [2][5].

Sorbitol i syrop sorbitolowy

Sorbitol (E420) występuje w owocach i warzywach, najwięcej znajdziemy go w suszonych śliwkach, nieco mniej w gruszkach czy czereśniach. Słodkość sorbitolu jest równa ok. 50% słodkości sacharozy, wartość energetyczna to 2,5 kcal z 1 g. Indeks glikemiczny wynosi 9. Ok. 25% spożywanego sorbitolu ulega wchłanianiu. Pozostała jego część podlega procesom fermentacyjnym w jelicie grubym, gdzie powstaje m.in. kwas masłowy, będący źródłem energii dla komórek nabłonka jelit [2][3].

Sorbitol zapobiega krystalizacji sacharozy, z tego względu jest wykorzystywany w przemyśle jako stabilizator i substancja utrzymująca wilgoć, a także jako środek konserwujący. Ponieważ cukrol ten jest odporny na działanie wysokich temperatur, świetnie sprawdza się w wypiekach. Używa się go także do słodzenia dżemów, galaretek, lodów i innych produktów dla diabetyków.

Istnieją doniesienia, że sorbitol może przyczyniać się do patogenezy nefropatii cukrzycowej u osób otyłych i cukrzyków, a przez swoją wysoką osmolarność  może też niekorzystnie wpływać na pracę nerek [2][8].

Badania, choć z punktu widzenia nauki dośćs tare, podają, że sorbitol zwiększa wchłanianie żelaza i witaminy B12 [6][7].

Dopuszczalna jednorazowa dawka to 0,25 g/ kg m.c. u kobiet i 0,65 g/kg m.c. u mężczyzn [3].

Mannitol

Otrzymuje się go przez uwodornienie cukru inwertowanego, sacharozy lub roztworów zawierających glukozę, fruktozę lub mannozę. W produktach oznaczany jako E421. Trawi się podobnie jak sorbitol, jego wartość energetyczna to ok. 1,5 kcal/1 g, a indeks glikemiczny określono jako 0 [2][3].

Mannitol stosuje się w produktach dla cukrzyków, ma także właściwości diuretyczne – stymuluje przemieszczanie wody z komórek organizmu do przestrzeni zewnątrzkomórkowych, zwiększa wydalanie jonów sodowych i chlorkowych, może zmniejszać ciśnienie wewnątrzczaszkowe i w gałce ocznej [2][8]. W dawce 50 g (dożylnie) może zmniejszać aktywność epileptyczną mózgu u osób cierpiących na padaczkę [9].

Erytrytol

Poliol ten, występujący także pod nazwą erytrol (E968), praktycznie nie posiada kalorii (0,2 kcal/ 1g), gdyż nie podlega procesom metabolicznym w organizmie. Indeks glikemiczny wynosi 0. Słodkość tego cukrolu odpowiada ok. 80% słodkości sacharozy. Naturalnie występuje w owocach
i sosie sojowym. Dawka nie wywołująca dolegliwości ze strony układu pokarmowego to około 0,6-0,8 g/kg m.c. [2][4].

W badaniach zauważono, że erytrol może zwiększać ilość dysmutazy ponadtlenkowej 2 (SOD2) w komórkach, a co za tym idzie zmniejszać ryzyko nadciśnienia tętniczego (SOD2 zmniejsza ilość wolnych rodników, które ograniczają biodostępność m.in. tlenku azotu, odpowiedzialnego za rozkurcz naczyń; więcej SOD2 to mniej wolnych rodników i więcej NO) [10][11]. Takie korzyści oraz niemal zerowa kaloryka i indeks glikemiczny stawiają erytrytol w roli podstawowego zamiennika cukru u osób z cukrzycą i chorobami sercowo-naczyniowymi.

Laktitol

Słodkość tej substancji, oznaczanej jako E966 określa się jako 30-40% słodkości sacharozy [4]. Nie występuje naturalnie w przyrodzie, a otrzymywany jest przez uwodornienie laktozy. W organizmie jest metabolizowany do galaktozy i sorbitolu, a następnie wchłaniany w ilości mniejszej niż 5%. Wartość energetyczna to ok. 2 kcal/ 1 g, indeks glikemiczny wynosi 6.

Stwierdzono, że laktitol powoduje obniżenie poziomu amoniaku i toksycznych substancji pochodzenia mikrobiologicznego w jelitach.

Ponadto kwas masłowy, powstający w wyniku fermentacji w jelicie grubym, przyczynia się do odżywienia nabłonka jelitowego [3].

Stosowanie laktitolu może być zatem pomocne m.in. u osób z IBS.

Bez problemu można stosować w dawkach do około 20 g [4].

Izomalt

Izomalt (E953) jest dwucukrem składającym się z glukozy i mannitolu. Siła słodząca tego alditolu to 45-60% słodkości sacharozy [4]. Indeks glikemiczny wynosi 9, awartość energetyczna 2,1 kcal/1 g [2].

Izomalt świetnie nadaje się do wypieków, wytwarzania lukrów, glazury, itp. Stosowany jest również jako dodatek do preparatów prebiotycznych.

Maltitol i syrop maltitolowy

Maltitol (E965) występuje naturalnie w figach czy zbożach. Wchłaniany z przewodu pokarmowego w ilości około 45%. Wartość odżywcza to około 3 kcal/1 g. Indeks glikemiczny wynosi 35 w przypadku maltitolu i 39 dla syropu. Słodkość stanowi ok. 80-90% słodkości sacharozy. Stosowany jest w produkcji lodów, ciastek, serników, batoników proteinowych i innych produktów [2][4].

Podsumowanie

Poliole wykazują wielki potencjał, jeśli chodzi o zastępowanie cukru – dorównują mu słodkością, nadają wyjątkowych cech sensorycznych produktom. Dodatkowo niosą za sobą szereg pozytywnych działań na ustrój człowieka, począwszy od ograniczania ryzyka rozwoju próchnicy, na zmniejszaniu ciśnienia tętniczego skończywszy.

Ich obniżona kaloryczność staje się pomocna u wszystkich osób, które pragną zrzucić zbędne kilogramy, ajednocześnie ciężko im ograniczyć słodkie produkty. Alditole to także świetna alternatywa dla diabetyków, którzy muszą kontrolować ilości spożywanychwęglowodanów.

Przemysł gna do przodu, a wraz z nimdostępność i ilość badań nad poliolami. Być może już niedługo zaskoczą nas onejeszcze bardziej.

Źródła:

1. Wiśniewski  A.,  Madaj   J.   Podstawy chemii   cukrów.  AGRA-ENVIRO  Lab., Poznań-Gdańsk, 1997, Rozdz. 13.
2. Kowalowski P.,Kowalowska M., Stanowska K., Burczyk J., Naturalne środki słodzące w świetledopuszczalności ich spożycia w Polsce i krajach Unii Europejskiej., PostępyFitoterapii 2004
3. Livesey, G., Healthpotential of polyols as sugar replacers, with emphasis on lowglycaemic properties., Nutr Res Rev 2003
4. Ghosh S. i wsp.: Areview on polyols: new frontiers for health-based bakery products., InternationalJournal of Food Sciences and Nutrition 2012
5. Milgrom P. iwsp.: Clinical evidence for polyol efficacy. Adv in Dent Res 2012
6. ChowB.F. i wsp.: Absorption of vitamin B12 enhanced by D-sorbitol. Am J ClinNutr 1958
7. LoriaA. i wsp.: Effect of sorbitol on iron absorption in man. Am J Clin Nutr1962
8. Długołęcka A., Poliole– zamienniki cukru, praca dyplomowa pod kier. dr hab. A. Lebiedzińskiej,WSTiH Gdańsk 2013
9. Haglund M. M. iwsp.: Furosemide and mannitol suppression of epileptic activity in the human brain. J Neurophysiol 2005
10. Bast A. i wsp.:Use of erythritol for the prevention or treatment of hypertension. EP2459507 A1. (2012)
11. MartynowiczH. i wsp.: Rola stresu oksydacyjnego w patogenezie nadciśnieniatętniczego., Nadciśnienie Tętnicze 200412) Kanwardeep K. i wsp.: Effect of chewing gumscontaining probiotics and xylitol on oral health in children: A randomizedcontrolled trial, J Int Oral Health 2018