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Xylitol

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Strukturformel von Xylitol

Xylitol oder auch Xylit sind Trivialnamen für Pentanpentaol (C5H12O5), einem Zuckeraustauschstoff (E 967). Die Entdeckung geht auf den späteren Nobelpreisträger Emil Fischer zurück.

Die Besonderheit an Xylit ist seine in verschiedenen klinischen Studien nachgewiesene kariostatische und antikariogene Substanz.


Inhaltsverzeichnis

Vorkommen, Herstellung und Eigenschaften

Xylit kommt neben Sorbitol als natürlicher Zuckeralkohol in vielen Gemüsesorten (u.a. Blumenkohl) und Früchten (u.a. Pflaumen, Erdbeeren, Himbeeren), wobei der Anteil kleiner 1% in der Trockenmasse ist[1], und in der Rinde bestimmter Holzarten (z. B. Birke) vor. Industriell wird Xylit durch chemische Modifikation von Xylaneen (Holzgummi) über den Holzzucker Xylose gewonnen. Die industrielle Herstellung ist aufwändig, Xylit ist ein verhältnismäßig teurer Zuckeraustauschstoff. Heute erfolgt die Gewinnung häufig aus Resten von Maiskolben nach Abernten der Körner. Möglich ist dabei der Einsatz von gentechnisch verändertem Mais.[1]

Als Intermediärprodukt werden im menschlichen Körper während des Kohlenhydratabbaus täglich 5-15 Gramm in der Leber hergestellt.

Xylit hat den selben Geschmack und die selbe Süßkraft (=1) wie Zucker, d. h. Saccharose. Löst sich Xylit im Mund im Speichel, entzieht es der Umgebung Wärme und erzeugt auf der Zunge einen Kühleffekt (endotherme Lösungswärme von -36,6 cal/g), der ähnlich beschrieben wird, wie der erfrischende Geschmack von Menthol.

Der Kaloriengehalt von 2,4 kcal/g (10 kJ/g) ist etwa 50 % geringer als bei Haushaltszucker. Der Stoffwechselweg im menschlichen Körper läuft insulinunabhängig ab, beeinflusst den Blutzucker- und Insulinspiegel nur geringfügig und ist somit für Diabetiker geeignet.

Xylit ist hitzestabil und karamellisiert nur, wenn es mehrere Minuten nahe beim Siedepunkt (216 °C) erhitzt wird. Bei normalen Backtemperaturen (ca. 100  °C) findet keine Karamellisierung statt.

Xylit ist ein recht großes Molekül, das viel Wasser an sich zu binden vermag. Es wird im Dünndarm nur passiv, also langsam und unvollständig resorbiert. Bei regelmäßiger Einnahme kann die Resorptionsrate im Dünndarm durch Enzyminduktion erhöht werden. Bei Einnahme von mehr als 0,5 g Xylit pro kg Körpergewicht kann eine abführende Wirkung auftreten, welche nach Adaptation des Organismus verschwinden kann. Es wurden in Studien Einnahmen von 200 g Xylit täglich problemlos vertragen. Bei Sorbitol besteht diese Anpassung nicht, daher wirkt Sorbitol immer abführend.

Im Dickdarm wird das restliche Xylit (etwa 2/3 der eingenommenen Menge) durch Bakterien zerlegt und zu kleinen Fettsäurebestandteilen abgebaut und resorbiert. Diese werden zu CO2 und H2O verstoffwechselt.

Anti-kariogene Wirkung

Xylit wurde Anfang der 70er-Jahre als ein mögliches kariesreduzierendes Kohlehydrat entdeckt. An der Universität Turku (Finnland) wurden in den Jahren 1972 bis 1975 zwei klinische Studien (bekannt als Turku-Zuckerstudien) durchgeführt, die eine hochsignifikante Reduktion von Karies belegen konnten.

In der ersten, einer zweijährigen Ernährungsstudie wurde Zucker (Saccharose) in allen Lebensmitteln durch Fructose bzw. Xylit ersetzt. Insgesamt 115 Personen in insgesamt 3 Gruppen nahmen teil. Der Verzehr der Süßmittel belief sich auf 50 bis 67 g pro Tag. Nach der Studie konnte eine Kariesreduktion von 30% bei Fructose bzw. über 85% beim Einsatz von Xylit ermittelt werden. Zum Vergleich wurde der sogenannte DMFS-Index[1] herangezogen. Die Zunahme des Index war 7,2 in der Saccharose-Gruppe, bei 3,8 in der Fructose-Gruppe und 0,0 in der Xylitgruppe.

Die zweite Studie wurde gestartet, als bei verschiedenen Probanden während der ersten Studie eine markante Reduktion der DMFS-Werte festgestellt wurden, d.h. dass sie eine sogenannte Kariesrevision aufwiesen. Rund 100 Personen wurden in Saccharose- und Xylitgruppen aufgeteilt. Die Süßmittel wurden im Zeitrahmen von einem Jahr in Kaugummis verabreicht, ca. 7 Gramm täglich pro Person. Im Vergleich zur Saccharosegruppe wurde bei den Xylitprobanden eine Reduktion der Karieszuwachsrate um mehr als 82% ermittelt. Der Kaueffekt konnte ausgeschlossen werden, da beide Gruppen die gleiche Menge Kaugummi konsumierten. Ein Fazit der Studie ist auch, dass bereits geringen Menge an Xylit ausreichen und eine komplette Umstellung des Süßmittels nicht notwendig ist.

Diese Effekte werden dadurch erklärt, dass die kariogenen Streptokokkus mutans das Xylit nicht verstoffwechseln können und damit absterben. Weiterhin werden sie auch daran gehindert, als Plaquebakterien an der Zahnoberfläche anzuheften. Als optimale Xylitmenge wurden zwischen 5-10 Gramm pro Tag in mehreren Portionen ermittelt. Dies kann mittels Kaugummi oder Lutschpastillen erfolgen,

Darüber hinaus regt Xylit die Speichelproduktion und fördert die Bildung von Komplexen mit Calcium und Speicheleiweißen in der Mundhöhle, was zu einer Remineralisation von Zahnhartsubstanz führt.

In einer weiteren Turku-Studie[1] aus dem Jahr 2000 wurden die Wechselwirkungen zwischen Schwangeren, die regelmäßig xylithaltige Kaugummis kauten und ihren späteren Kindern (bis 2 Jahre alt) untersucht. Säuglinge werden mit sterilen Mundhöhlen geboren und die Beimpfung mit kariesfördernden Bakterien erfolgt nur durch nahe Angehörige. Dieses geschieht durch Ablecken von Löffeln, Schnullern und das Küssen. Ergebnis der Untersuchung war, dass der regelmäßige Konsum von Xylit-Kaugummis den Befall von Streptokokken mutans signifikant hemmt.

Im Darm bildet Xylit Komplexe mit Calcium und erleichtert dessen Resorption. Dies könnte ein noch wenig erforschter Weg zur Vorbeugung von Osteoporose sein.[1][1]

Literatur

  • Kauko K. Mäkinen: Der Einsatz von Xylit in der Kariesprophylaxe. pdv Praxis-Dienste und Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3935802099
  • Strübig, Wolfgang (2005): Xylit und Kaugummi - eine ideale kariespräventive Kombination? In: Dentalhygiene Journal 4/2005, Seite 33 - 37 Artikel als Pdf

Siehe auch

weitere Zuckeraustauschstoffe: Sorbitol (E 420), Mannitol (E 421), Isomalt (E 953), Maltit (E 965), Lactit (E 966)

Weblinks

wikt:
Wiktionary
Wiktionary: Xylitol – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme und Übersetzungen

Quellen


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