Xilit
Ebben a szócikkben egyes szerkesztők szerintsérül a Wikipédia egyik alappillérének számító, úgynevezettsemleges nézőpontelve(avitarészleteihez lásd avitalapot).|Ha nincs indoklás sem itt a sablonban, sem a vitalapon, bátran távolítsd el a sablont! |
Xilit[1] | |
D-xilit | |
D-xilit 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 |
Sűrűség | 1,52 g/cm³ |
Olvadáspont | 95,9 (±0,9) °C[2] |
Forráspont | 380 (±15) °C[2] |
Veszélyek | |
EU osztályozás | nincsenek veszélyességi szimbólumok[3] |
R mondatok | nincs[3] |
S mondatok | nincs[3] |
LD50 | 12 500 mg/kg (egér, szájon át) 16 500 mg/kg (patkány, szájon át) 25 000 mg/kg (nyúl, szájon át)[3] |
Rokon vegyületek | |
Rokonalkán | pentán |
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyagstandardállapotára(100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. |
Axilit(az ógörög ξύλονxylon’fa (anyag)’ + -it’cukoralkoholok jelölésére szolgáló végződés’[4]összetétele) axilóznevűaldopentózbólszármaztathatócukoralkohol,amit édesítőszernek használnak. Felfedezhető a zöldségekben, gyümölcsökben, sőt maga azemberi testis termeli. Nagyobb mennyiségben hemicellulóz tartalmú növényi rostból állítják elő.Nyírfacukornéven is ismert, ami egyfantázianéva xilitre, és arra utal, hogy a xilitet 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.[5][6]
Tulajdonságai
[szerkesztés]Színtelen, szilárd anyag. Vízben,etanolban,piridinbenjól oldódik.[2]A xilit molekulája a legtöbb cukoralkohollal ellentétben akirális.[7]
Előállítása
[szerkesztés]A xilit természetesen előfordul egyes gyümölcsökben és zöldségekben, azonban az ezekből történő kivonása nem gazdaságos. Az ipari méretű gyártás xilózból történik.
A xilit gyártása soránhemicellulóztartalmúmezőgazdasági vagy erdészeti alapanyagokból indulnak ki. A hemicellulóz egy gyűjtőnév, mely kémiailag nem egységes heteropoliszaharidokat takar, amelyekben a monomerek különféle cukrok (a xilóz mellettmannóz,galaktóz,ramnóz,arabinózstb.) lehetnek, melyek aránya fajonként és növényi részenként változik. Xilózban gazdag néhány keményfa (nyír, bükk), abúza,rizs,zabmaghéja, egyes csonthéjasok héja, akukoricacsutkája ésszáravalamint a cukornádbagassz.A leggyakoribb kiindulási anyag ezek közül a nyírfa és a kukoricaszár. A világ legnagyobb xilitgyártója, a dániai DuPont Danisco vállalat nyírfából kinyert xilózból állítja elő a xilitet. 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 xilitté. A vegyi redukcióRaney-féle nikkelkatalizátoron,nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő hidrogénezéssel történik. Fermentációhoz különféle mikroorganizmusokat használnak, melyek a xilózt xilitté alakítják.
A xilitgyártás nagy tapasztalatot igényel, ugyanis a redukció során a xilóz mellett a többi feltártmonoszacharid(mannóz, galaktóz, arabinóz) is cukoralkohollá (mannit,galaktit, arabit) alakul, melyek közül a galaktit fogyasztásaszürke hályoghozvezethet, így a xilóz kvantitatív elválasztása kritikus. Másfelől a nikkelkatalizátoroshidrogénezésveszélyes 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 magaslignintartalmú,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.[8][9]A xilit 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 xilit előállítható szerveskémiai totálszintézissel is, de ez szintén nem gazdaságos.
A xilit hatása a fogakra
[szerkesztés]Több klinikai vizsgálat is igazolja, hogy a xilit kedvező hatással van a fogakra. Újabb fogászati protokollokban, mint alapvető kezelési lehetőség van jelen a xilit, illetve a nagy xilittartalmú rágók és fogkrémek.[10]Egy amerikai szájegészséggel foglalkozó statisztikai és kutatási jelentésben a xilit a fluorid mellett szintén úgy jelenik meg, mint a fogápolás egyik alapvető eleme már gyermekkorban is.[11]Mindez annak köszönhető, hogy a szájban megtalálható baktériumok nem képesek felhasználni szuvasodást előidéző savak termeléséhez a xilitet – öt szénatomos szerkezetéből adódóan. Végső soron tehát a xilit akár 80%–kal tudja csökkenteni a fogszuvasodás valószínűségét. Ennek köszönhetően számos fogászszövetség, valamint több ország szabályozó testülete elfogadta a xilit felhasználásával készülő – cukormentes – rágógumikat és édességeket.
A xilit 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 xilit szájhigiéniában betöltött fontos szerepét. A xilit hatására nem képes megindulni a szájban az erjedés folyamata, melynek eredményeként a szájban fellelhetőbaktériumoksem 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 xilit 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.[12]
Mellékhatásai
[szerkesztés]- 1983-ban, az ENSZ két szervezetének (WHO és FAO) közös élelmiszeradalékokkal foglalkozó bizottsága (JECFA) a xilitbevitel napi engedélyezett mennyiségét (ADI) „nem meghatározott” kategóriába sorolta. Ez azt jelenti, hogy a xilit mennyiségi korlátozás nélkül, az alkalmazási céljának megfelelő (édesítés) keretek között biztonságosan fogyasztható. A túlfogyasztáshasmenéstokozhat, 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 ugyanhipoglikémia,de irodalmi adatok alapján ez csak kísérleti körülmények között fordult elő, normálisan a felhasznált édesítő mennyisége nem érheti el ezt az értéket.
- Fruktóz felszívódási zavarban szenvedő betegek számára egészségügyi kockázatot jelent az xilit fogyasztása, ugyanis acukoralkoholoklassítják a fruktóz felszívódását.
- Míg emberi fogyasztásra a xilit mennyiségi korlátozás nélkül felhasználható, addig kutyákra nézve veszélyes a xilit fogyasztása, mert szervezetük hipoglikémiával reagál már 1–2 gramm xilitre is. Kisebb mennyiségű xilit májkárosodást okozhat náluk.[13]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑xilitol MSDS (angol).[2007. szeptember 29-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2009. június 23.)
- ↑abcWilliam M. Haynes.CRC Handbook of Chemistry and Physics,97th edition, Boca Raton: CRC Press, 3-550. o. (2016).ISBN 978-1-4987-5429-3
- ↑abcdBiztonsági adatlap (Alfa-Aesar)
- ↑A szénhidrátok nevezéktana.[2019. március 8-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2018. október 3.)
- ↑Archivált másolat.[2018. március 10-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2017. február 22.)
- ↑Archivált másolat.[2017. február 22-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2017. február 22.)
- ↑ Wrolstad, Ronald E..Food Carbohydrate Chemistry.John Wiley & Sons, 176. o. (2012).ISBN 9780813826653
- ↑Jung-Hoe, Kim, Byoung-Sam, Ko (2010. június 29.). „Method for Manufacturing Xylitol with High-Yield and High-Productivity”.U.S. Patent 7745177 .(Hozzáférés: 2011. augusztus 28.)
- ↑Ojamo, Heikki, Penttila, Merja; Heikkila, Heikki; Uusitalo, Jaana; Ilmen, Marja; Sarkki, Marja-Leena; Vehkomaki, Maija-Leena (2009. január 27.). „Method for the production of xylitol”.7482144 U.S. Patent 7482144 .(Hozzáférés: 2011. augusztus 28.)
- ↑Treatment protocols: nonfluoride management of the caries disease process and available diagnostics
- ↑An examination of the advances in science and technology of prevention of tooth decay in young children
- ↑Egyetemi kutatás, Turku.[2008. október 21-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2009. április 19.)
- ↑http://www.origo.hu/tafelspicc/alapanyag/20140826-a-xilit-tonkreteszi-a-kutyak-majat-emberekben-hasmenest-okozhat.html
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 (2008).ISBN 978-963-9793-07-1
- Jonathan V. Wright, MD, Lane Lenard, PhD.Xylitol - Dental & Upper Respiratory Health.Dragon Art (2003)