Ksylitoli

Ksylitolikiteitä.

Ksylitolia voidaan tuottaa ksylaanirikkaista kasveista kuten koivuista, mantelin kuorista, oljista, maissintähkistä,[4] kauran kuoresta,[16] tai sellun tuoton sivutuotteista. Ksylaanipitoiset materiaalit hajotetaan ja ksylaani hydrolysoidaan ksyloosiksi. Ksyloosi erotetaan kromatografisesti ja se vedytetään nikkelipohjaisella katalyytillä ksylitoliksi. Vaihtoehtoisesti vedytys suoritetaan ensin ja sitten vasta muodostuneen ksylitolin erottelu. Saatu ksylitoli puhdistetaan uudelleen kiteyttämällä.[4]

Ksylitolia voidaan teoriassa myös tuottaa mikrobikäymisen avulla.[4]

Euroopan unioni hyväksyi vuonna 2009 ksylitolin markkinoinnissa käytettävän terveysväitteen, jonka mukaan täysksylitolipurukumin on osoitettu vähentävän hammasmätää aiheuttavaa hammasplakkia, jos sitä käytetään 2 palaa 3–5 kertaa päivässä aterioiden jälkeen. Käytön on oltava säännöllistä, jotta plakin määrä alenisi. Terveysväitteen myöntäminen perustuu lähinnä Cloetta Oy:n teettämiin kliinisiin tutkimuksiin, kuten suomalaisten tutkijoiden johtamaan Väli-Amerikan Belizessä tehtyyn tutkimukseen, jonka tuloksena oli, että Cloettan ksylitolipurukumi oli tehokkaampi kuin muiden valmistajien.[19]

Ksylitoli lisää syljen tuottoa sen aikaa, kun sitä on suussa. Sylki neutraloi bakteerien tuottamia happoja ja vähentää hammaseroosiota remineralisoimalla hammaskiillettä.[20] Osa kariesta aiheuttavista bakteereista kykenee hyödyntämään ksylitolia ravinnokseen,[20] mutta ksylitoli estää esimerkiksi hampaita syövyttäviä happoja tuottavien Streptococcus mutans ja Streptococcus sobrinus -bakteerien energiantuottoa vaikka läsnä olisikin muita energiaksi sopivia sokereita.[21]

Ksylitolin bakteereille haitallinen vaikutus johtuu siitä, että kyseiset bakteerit fosforyloivat sisäänsä ottaman ksylitolin ksylitoli-5-fosfaateiksi fosfoenolipyruvaatti-fosfotransferaasi-entsyymijärjestelmällä. Ksylitoli-5-fosfaatit puolestaan estävät bakteereille energiaa tuottavaa glykolyysiä, jossa muodostuisi sivutuotteena happoja. Lisäksi ksylitoli-5-fosfaattien kertyessä bakteerien sisään ne defosforyloivat niitä samalla entsyymijärjestelmällä takaisin ksylitoliksi, jonka ne poistavat ulkopuolelleen. Tämä ksylitolin käsittely vie bakteerilta energiaa muttei tuota sitä.[21]

Ksylitolin säännöllinen pitkäaikaiskäyttö saa kuitenkin yleensä aikaan sen, että kariesta ensisijaisesti aiheuttava Streptococcus mutans -bakteeri muuntuu ksylitolille vastustustuskyiseksi. Jatkuvasti ksylitolia käyttävistä noin 80 %:lla on siksi suussaan ksylitolille sietokykyisiä S. mutans -kantoja. Näiden taudinaiheuttamiskyky saattaa olla heikompi kuin sietokyvyttömillä kannoilla, mutta tutkimusnäyttö tästä on ollut ristiriitaista.[22] Ksylitolin hammasterveyttä edistävästä vaikutuksesta ei ollut kertynyt myöskään vahvaa tieteellistä näyttöä vielä vuoteen 2015 mennessä tutkimusten huonon laadun ja vähäisyyden vuoksi.[6][23]

Ksylitolipastillit eivät ole yhtä tehokkaita kuin ksylitolia sisältävä purukumi. Toisaalta ksylitolipurukumikaan ei ole välttämättä tehokas menetelmä, koska vaikuttavan annoksen saavuttamiseksi pitäisi pureskella päivittäin suuria määriä purukumia. Aikuisten kohdalla ksylitolilla näyttäisi olevan myönteinen vaikutus ainoastaan juurikarieksen esiintyvyyteen. Ksylitolin pitkäaikaiskäyön aiheuttamaa merkittävää reikiintymisen vähentymistä on havaittu kuitenkin esimerkiksi sokeripitoisilla juomilla ruokituilla vauvoilla.[24] Ksylitolipurukumi ei vähennä suun bakteereita kuitenkaan yhtä tehokkaasti kuin propolispurukumi.[25]

Vuonna 2001 julkaistun tutkimuksen mukaan äidin ksylitolin käyttö raskauden aikana voi kuitenkin vähentää syntyvän lapsen karieksensaantiriskiä äidiltään merkittävästi ja pitkäaikaisesti syntymän jälkeen. Riski oli jopa 70 % alempi lapsen kahden ensimmäisen ikävuoden aikana ksylitolia käyttämättä jättäneisiin äiteihin verrattuna.[11][26]

Ksylitoli on laksatiivi. Aikuiset sietävät ksylitolia usein hyvin noin 40 gramman päiväannoksina, mutta yli 100 g per päivä voi aiheuttaa ripulia. Lapsilla yli 45 g päiväannokset voivat aiheuttaa ripulia.[20] Ihmiset eivät pysty käyttämään ksylitolia tehokkaasti ravinnoksi, joten se päätyy osin muuntumattomana suolistoon. Suolistobakteerit tuottavat 50–75 prosentista suolistoon päätyneestä ksylitolista itselleen energiaa.[17] Samalla suolistobakteerit vapauttavat lyhyitä rasvahappoja kuten propionaattia, mutta myös kaasuja kuten vetyä, metaania ja hiilidioksidia. Suolistossa ksylitoli myös lisää osmoottisesti veden siirtymistä suolistoon.[18] Vaikutukset ovat samat joillain muillakin polyoleilla kuten sorbitolilla, joka on noin 2 kertaa ksylitolia laksatiivisempi.[27] Sen sijaan erytritoli ei ole niin laksatiivinen sokerialkoholi kuin ksylitoli.[7]

Ksylitolin käyttö missä tahansa muodossa voi vähentää korvatulehduksen riskiä 22–30 % alle 12-vuotiailla lapsilla suhteessa ksylitolia käyttämättömiin saman ikäisiin lapsiin.[13]

Koirille jo 0,1 grammaa ksylitolia per painokilo voi olla hengenvaarallinen annos. Koirilla ksylitoli aiheuttaa 2,5–7 kertaa suuremman insuliinin erittymisen vereen suhteessa samaan määrän glukoosia, joka taas johtaa liian alhaiseen verensokeriin eli (hypoglykemiaan). Tästä aiheutuu 30–60 min kuluttua ksylitolin syömisestä oksentelua, jota voi seurata muun muassa ataksia ja lihasheikkous. Suuret annokset voivat aiheuttaa maksavaurion ja jopa kuoleman.[28]

Ksylitoli on verrattain turvallinen aine muun muassa kissoille,[29] hevosille, rotille ja reesusapinoille.[28]