Ksylitoli
Ksylitoli (CH(OH), D-ksylitoli), josta on käytetty myös nimeä koivusokeri, on sokerialkoholi, jota käytetään makeutusaineena. Sen raaka-ainetta ksylaania esiintyy mm. koivussa, maississa ja pyökissä. Ksylitoli on makeudeltaan lähellä sakkaroosia ja sillä on viileän raikas jälkimaku. Ksylitolin käytön katsotaan useiden laajojen tutkimusten pohjalta edistävän hammasterveyttä.
Manchesterin yliopiston 2015 julkaiseman metatutkimuksen mukaan ei ole kuitenkaan vahvaa näyttöä siitä, että ksylitoli estää hammasmätää eli hammaskariesta. Erytritoli vaikuttaa nykytiedon mukaan olevan ksylitolia tehokkaampi torjumaan kariesta.
Ksylitoli (CHO, IUPAC-nimeltään ("2R,3R,4S")-1,2,3,4,5-pentahydroksipentaani, CAS-numero 87-99-0) kuuluu polyoleihin, eli sokerialkoholeihin. Ksylitoli eroaa kuitenkin sorbitolista ja mannitolista, koska kuuden hiiliatomin sijaan sen kemiallinen rakenne muodostuu viidestä hiiliatomista. Kariesta aiheuttavat bakteerit eivät siksi pysty tehokkaasti käyttämään sitä ravintonaan.
Ksylitolia on luonnossa pieniä määriä mm. marjoissa, sienissä ja hedelmissä. Myös ihmisen elimistö tuottaa sitä aineenvaihduntatuotteena. Ksylitolia voidaan valmistaa teollisesti muun muassa koivun kuidusta, maissista ja pyökistä. Teollinen ksylitoli valmistettiin aikaisemmin eristämällä koivusta, mutta valmistetaan sorbitolin ohella nykyisin pelkistämällä ensin ksyloosia yleisimmin maissista saadusta ksylaanista. Ksyloosi pelkistetään vedyttämällä ja katalyyttinä käytetään tyypillisimmin Raney-nikkeliä. Muodostuneesta seoksesta erotetaan sorbitolia ja ksylitolia etanolin avulla. Ksylitolista on käytetty myös nimitystä koivusokeri, joka viittaa aineen tunnetuimpaan alkuperään ja käyttötarkoitukseen, mutta kemiallisesti kyseessä on moniarvoinen sokerialkoholi, ei sokeri.
Ksylitoli, kuten muutkin sokerialkoholit, imeytyy ruoansulatuskanavassa epätäydellisesti, joten runsaalla ksylitolin käytöllä voi olla laksatiivisia vaikutuksia. Ksylitoli on hyväksytty EU:n alueella elintarvikkeiden lisäaineeksi. Ksylitolin E-koodi on E 967.
Tiedemiehet löysivät ksylitolin kemiallisena aineena 1890-luvulla. Professori Emil Fischer ja hänen assistenttinsa Rudolf Stahel Saksasta eristivät pyökistä uuden aineen, joka nimettiin ksyliitiksi, ranskalainen tutkija M.G. Bertrand taas eristi vehnän ja kauran oljista ainetta, joka nimettiin ksylitoliksi. Fischer palkittiin vuonna 1902 Nobelin palkinnolla kemian alalta.
Ksylitolin esiintyminen luonnossa taas todettiin vuonna 1943..
Vuonna 1962 nisäkkään kudoksesta löydettiin biokemiallinen ksylitolia sisältävä ketju. Löydös osoitti, että ksylitoli on fysiologinen, luonnollinen hiilihydraatti.
Vuonna 1975 ensimmäiset kaupalliset ksylitolipurukumit tuotiin markkinoille lähes yhtaikaa Suomessa (Xylitol-Jenkki) ja Yhdysvalloissa. Maailman ensimmäinen ksylitolilla makeutettu pastilli taas oli Xylitol Plus (nykyinen Läkerol Dents), joka lanseerattiin Suomen markkinoille vuonna 1990. Ksylitolituotteet vapautettiin makeisverosta joulukuussa 1994 Vatialan koulun oppilaiden kolmen vuoden työn tuloksena.
Ksylitolin käyttöä hiilihydraattilähteenä on tutkittu jo 1960-luvun alusta asti, jolloin sen oli todettu mm. sopivan diabeetikoille tavallisen sokerin korvaajaksi. Turun yliopiston Hammaslääketieteellinen laitos käynnisti vuonna 1970 ns. Turun Sokeritutkimukset, joiden tavoitteena oli löytää sokerille uusia luonnollisia vaihtoehtoja. Vuonna 1971 Turun yliopiston professorit Arje Scheinin ja Kauko K. Mäkinen julkaisivatkin artikkelin, jossa vertailtiin ksylitolin ja muiden sokereiden vaikutusta syljen kemiaan ja karieksen syntyyn. Tutkimusten keskeinen havainto oli, että ksylitoli on erilainen kuin muut makeutusaineet: sakkaroosia ja fruktoosia nauttineissa ryhmissä karies lisääntyi, mutta ksylitolia käyttäneessä ryhmässä se sensaatiomaisesti väheni. Saatiin siis ensimmäiset viitteet siitä, että ksylitoli ehkäisee kariesta. Tämän jälkeen Turussa käynnistettiin ns. Turun suuri sokeritutkimus, jonka tuloksena todettiin ksylitolilla olevan hampaiden reikiintymistä vähentävä vaikutus. Hellasta pyydettiin mukaan tutkimuksiin ja se valmisti muutaman vuoden ajan koivusokerilla makeutettuja purukumeja pelkästään tutkimuskäyttöön. Tutkimuksissa käytetty ksylitolipurukumi, Xylitol-Jenkki, tuotiin Suomen markkinoille samana vuonna kuin tutkimukset valmistuivat eli vuonna 1975. Ksylitolpurkan syntymisessä auttoi Suomen Sokeri Oy:n kehittämä teollinen prosessi, joka sopi ksylitolin massavalmistukseen, aiemmin ksylitolin käyttö oli hylätty sen kalliin valmistushinnan vuoksi.
Ksylitolilla on kyky ehkäistä kariesta aiheuttavan "Streptococcus mutans" -bakteerin lisääntymistä ja tarttumista henkilöltä toiselle. Bakteerit eivät kykene tehokkaasti käyttämään ksylitolia ravinnokseen, jolloin hampaille haitallisia aineenvaihduntatuotteita ei synny. Lisäksi bakteereja sisältävän plakin määrä hampaan pinnalla vähenee ja se irtoaa helpommin harjattaessa.
Useat kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet ksylitolilla olevan muitakin terveyttä edistäviä ominaisuuksia. Ksylitolin on todettu vähentävän lasten korvatulehduksia. Vuonna 1996 oululainen apulaisprofessori Matti Uhari tutkimusryhmineen osoitti, että purukumin säännöllinen käyttö hillitsee korvatulehdusbakteerin kasvua ja estää niiden tarttumisen nenänieluun.
Ksylitol ehkäisee myös karieksen tartuntaa äidistä lapseen ja auttaa kuivan suun hoidossa.
Myöhemmin väitteisiin ksylitolin hammasterveyttä edistävistä vaikutuksista on suhtauduttu kriittisesti. Manchesterin yliopiston 2015 julkaisemassa metatutkimuksessa ksylitolin käytön ei todettu vaikuttavan hammasmädän kehittymiseen merkittävästi.
1990-luvun alussa käynnistyneessä Äiti–lapsi-tutkimuksessa seurattiin ensimmäistä kertaa kliinisin kokein äidin ksylitolin käytön vaikutuksia pikkulasten streptococcus mutans -tartuntoihin ja kariekseen. Äiti–lapsi-tutkimuksen tulokset osoittavat, että äidin säännöllinen ksylitolipurukumin käyttö estää lasten kariesta. Äidin 21 kuukautta kestänyt ksylitolipurukumin säännöllinen käyttö vähensi karieksen kannalta merkittävimmän bakteerin tarttumista äidiltä lapselle ja johti 70 prosenttia alentuneeseen maitohampaiden kariekseen 5-vuotiailla lapsilla. Äiti–lapsi-tutkimusten vastuullisina johtajina toimivat dosentti Eva Söderling Turun yliopiston hammaslääketieteen laitokselta ja lääkintöneuvos Pauli Isokangas Ylivieskan terveyskeskuksesta.
Virossa vuosina 1996–2000 toteutettu ksylitolitutkimus on ensimmäinen, jossa selvitettiin ksylitolipastillin säännöllisen käytön vaikutusta kariekseen. Tutkimus vahvisti sen, että ksylitolipastilli ehkäisee kariesta yhtä tehokkaasti kuin täysksylitolipurukumi. Ksylitolin tehokkuuden lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että koulujen organisoima ksylitolijakelu toimi erittäin hyvin. Viron-pastillitutkimusta johtivat professori Pentti Alanen Turun yliopiston hammaslääketieteen klinikalta ja Ylivieskan terveyskeskuksen ylihammaslääkäri, lääkintöneuvos Pauli Isokangas.
Oulun yliopiston lastentautien klinikalla professori Matti Uharin johdolla tehty tutkimus osoittaa, että täysksylitolipurukumin pureskelu vähentää merkittävästi lasten korvatulehduksia. Säännöllinen ja määrältään riittävä ksylitolipurukumin pureskelu vähensi korvatulehdusten esiintymistä 40 prosentilla. Täysksylitolipurukumin pureskelu ei vähentänyt korvatulehdusta aiheuttavien pneumokokkibakteerien esiintymistä nielussa, mutta se esti bakteerin kiinnittymisen ja korvatulehduksen kehittymisen.
Ksylitolin hammasterveydelliset vaikutukset tulevat parhaiten esiin purukumissa ja pastillissa, sillä niitä pidetään riittävän pitkään suussa. Tarvittava määrä ksylitolia on 5–10 grammaa päivässä. Suositusten mukaan ksylitolituotteita tulisi käyttää pieniä määriä useita kertoja päivässä, aina aterian ja välipalan jälkeen 5–10 minuuttia kerrallaan. Parhaat tulokset saadaan täysksylitolituotteilla säännöllisesti ja pitkäaikaisesti käytettynä.
Ksylitolin käyttöä suosittelevat Suomen Hammaslääkäriliiton lisäksi ainakin Ruotsin, Norjan, Irlannin, Viron, Hollannin ja Englannin Hammaslääkäriliitot.