Ερυθριτόλη

Η ερυθριτόλη είναι οργανική ένωση, συγκεκριμένα μια αλκοόλη-σάκχαρο (ή πολυόλη), που χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων και υποκατάστατο ζάχαρης. Εμφανίζεται φυσικά. Μπορεί να παρασκευαστεί από καλαμπόκι χρησιμοποιώντας ένζυμα και ζύμωση. Ο τύπος του είναι , ή HO(CH2)(CHOH)2(CH2)OH, συγκεκριμένα, ένα συγκεκριμένο στερεοϊσομερές με αυτόν τον τύπο.

Η ερυθριτόλη είναι 60–70% όσο γλυκιά όσο η σακχαρόζη (ζάχαρη), ωστόσο είναι σχεδόν μη θερμιδική και δεν επηρεάζει το σάκχαρο του αίματος ούτε προκαλεί τερηδόνα.

Ιστορία 
Η ερυθριτόλη ανακαλύφθηκε το 1848 από τον Σκωτσέζο χημικό Τζον Στένχαουζ. Η ερυθριτόλη απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1852. Το 1950 βρέθηκε σε μελάσα που ζυμώθηκε από μαγιά, και διατέθηκε στο εμπόριο τη δεκαετία του 1990 στην Ιαπωνία.

Φυσική εμφάνιση και παραγωγή 
Η ερυθριτόλη εμφανίζεται φυσικά σε ορισμένα φρούτα και τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση. Σε βιομηχανικό επίπεδο, παράγεται από γλυκόζη με ζύμωση με μαγιά, την Moniliella pollinis.

Χρήσεις, απορρόφηση και ασφάλεια 
Από το 1990, η ερυθριτόλη έχει ιστορικό ασφαλούς χρήσης ως γλυκαντικό και ενισχυτικό γεύσης σε προϊόντα τροφίμων και ποτών και έχει εγκριθεί για χρήση από κυβερνητικούς ρυθμιστικούς φορείς σε περισσότερες από 60 χώρες. Οι κατηγορίες ποτών για χρήση είναι ο καφές και το τσάι, τα υγρά συμπληρώματα διατροφής, τα μείγματα χυμών, τα αναψυκτικά και οι παραλλαγές προϊόντων με αρωματικό νερό, με τρόφιμα όπως γλυκίσματα, μπισκότα, επιτραπέζια γλυκαντικά και τσίχλες χωρίς ζάχαρη.

Η ερυθριτόλη απορροφάται γρήγορα στο αίμα, με τις μέγιστες ποσότητες να εμφανίζονται σε λιγότερο από δύο ώρες. Η πλειονότητα μιας από του στόματος δόσης (80 έως 90%) απεκκρίνεται αμετάβλητη στα ούρα εντός 24 ωρών. 

Ως έλεγχο ασφάλεια, οι επιστήμονες αξιολόγησαν δόσεις ερυθριτόλης όπου εμφανίζονταν συμπτώματα ήπιας γαστρεντερικής διαταραχής, όπως ναυτία, υπερβολικό φούσκωμα, κοιλιακό φούσκωμα ή πόνος και συχνότητα κοπράνων. Σε περιεκτικότητα 1,6% σε ποτά δεν θεωρείται ότι έχει καθαρτική δράση.  Το ανώτερο όριο ανοχής ήταν 0,78 και 0,71 γραμμάρια ανά κιλό σωματικού βάρους σε ενήλικες και παιδιά, αντίστοιχα. Για την ασφαλή χρήση σε παιδιά, μια επιστημονική ομάδα της Ευρωπαϊκής Αρχής για την Ασφάλεια των Τροφίμων συνέστησε ότι το ανώτατο όριο περιεκτικότητας ανά μερίδα τροφίμου ή ποτού ήταν 0,6 γραμμάρια ανά κιλό σωματικού βάρους.

Διατροφικές και μεταβολικές πτυχές

Θερμιδική αξία και επισήμανση 
Η διατροφική επισήμανση της ερυθριτόλης στα τρόφιμα διαφέρει από χώρα σε χώρα. Ορισμένες χώρες, όπως η Ιαπωνία και η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ), το χαρακτηρίζουν ως μηδενικών θερμίδων.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις επισήμανσης του Οργανισμού Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA), έχει θερμιδική αξία 0,2 θερμίδες ανά γραμμάριο (95% λιγότερη από τη ζάχαρη και άλλους υδατάνθρακες). Ο FDA δεν έχει αποφασίσει ο ίδιος σχετικά το καθεστώς της ερυθριτόλης ως γενικά αναγνωρισμένη ως ασφαλή (GRAS), αλλά έχει αποδεχθεί το συμπέρασμα ότι η ερυθριτόλη είναι GRAS όπως υποβλήθηκε από αρκετούς κατασκευαστές τροφίμων.

Ανθρώπινη πέψη 
Στο σώμα, η περισσότερη ερυθριτόλη απορροφάται στην κυκλοφορία του αίματος στο λεπτό έντερο, και στη συνέχεια, ως επί το πλείστον, απεκκρίνεται αμετάβλητη στα ούρα. Περίπου το 10% εισέρχεται στο κόλον.

Σε μικρές δόσεις, η ερυθριτόλη δεν προκαλεί κανονικά καθαρτικά αποτελέσματα και αέρια ή φούσκωμα, όπως συχνά παρατηρείται μετά από κατανάλωση άλλων παρόμοιων υδατανθράκων (όπως μαλτιτόλη, σορβιτόλη, ξυλιτόλη και λακτιτόλη). Περίπου το 90% απορροφάται πριν εισέλθει στο παχύ έντερο και δεδομένου ότι η ερυθριτόλη δεν αφομοιώνεται από τα βακτήρια του εντέρου, το υπόλοιπο 10% απεκκρίνεται με τα κόπρανα.

Μεγάλες δόσεις μπορεί να προκαλέσουν ναυτία, εντερικούς ήχους και υδαρή κόπρανα. Στους άνδρες, δόσεις μεγαλύτερες από 0,66 g/kg σωματικού βάρους και στις γυναίκες, δόσεις μεγαλύτερες από 0,8 g/kg σωματικού βάρους, έχουν καθαρτική δράση και προκαλούν διάρροια σε υψηλότερες δόσεις (πάνω από 50 γραμμάρια). Σπάνια, η ερυθριτόλη μπορεί να προκαλέσει αλλεργική κνίδωση.

Επίπεδα σακχάρου και ινσουλίνης στο αίμα 
Η ερυθριτόλη δεν επιδρά στα επίπεδα σακχάρου ή ινσουλίνης στο αίμα και επομένως μπορεί να γίνει αποτελεσματικό υποκατάστατο της ζάχαρης για τους διαβητικούς.

Βακτήρια του στόματος 
Η ερυθριτόλη είναι φιλική προς τα δόντια. Δεν μπορεί να μεταβολιστεί από στοματικά βακτήρια, επομένως δεν συμβάλλει στην τερηδόνα. Επιπλέον, η ερυθριτόλη, όπως και η ξυλιτόλη, έχει αντιβακτηριακή δράση κατά του στρεπτόκοκκου, μειώνει την οδοντική πλάκα και μπορεί να είναι προστατευτική έναντι της τερηδόνας.

Παραγωγή 
Η ερυθριτόλη παράγεται βιομηχανικά ξεκινώντας με την ενζυμική υδρόλυση του αμύλου από το καλαμπόκι για τη δημιουργία γλυκόζης. Στη συνέχεια, η γλυκόζη ζυμώνεται με μαγιά ή άλλο μύκητα για να παραχθεί ερυθριτόλη. Άλλες μέθοδοι όπως η ηλεκτροχημική σύνθεση βρίσκονται υπό ανάπτυξη. Μια γενετικά τροποποιημένη μεταλλαγμένη μορφή της Yarrowia lipolytica, ενός ζυμομύκητα, έχει βελτιστοποιηθεί για παραγωγή ερυθριτόλης με ζύμωση, χρησιμοποιώντας γλυκερόλη ως πηγή άνθρακα και υψηλή οσμωτική πίεση για αύξηση των αποδόσεων έως και 62%.

Χημικές ιδιότητες

Θερμότητα διαλύματος 
Η ερυθριτόλη έχει ισχυρό ψυκτικό αποτέλεσμα όταν διαλύεται στο νερό, το οποίο συχνά συγκρίνεται με το ψυκτικό αποτέλεσμα των γεύσεων μέντας. Το αποτέλεσμα ψύξης είναι παρόν μόνο όταν η ερυθριτόλη δεν έχει ήδη διαλυθεί στο νερό, όπως σε ένα γλάσο με ερυθριτόλη, σε μπάρα σοκολάτας, τσίχλα ή σκληρή καραμέλα. Το ψυκτικό αποτέλεσμα της ερυθριτόλης είναι πολύ παρόμοιο με αυτό της ξυλιτόλης και μεταξύ των ισχυρότερων ψυκτικών επιδράσεων όλων των αλκοολικών υδατανθράκων. Η ερυθριτόλη έχει p K a 13.903 στο 18 °C.

Βιολογικές ιδιότητες 
Σύμφωνα με μια μελέτη του 2014, η ερυθριτόλη λειτουργεί ως εντομοκτόνο τοξικό για τη μύγα Drosophila melanogaster, μειώνοντας την κινητική ικανότητα και μειώνοντας τη μακροζωία ακόμη και όταν υπήρχαν διαθέσιμα θρεπτικά σάκχαρα.

Η ερυθριτόλη χρησιμοποιείται κατά προτίμηση από τη Brucella spp. Η παρουσία ερυθριτόλης στους πλακούντες των κατσικιών, των βοοειδών και των χοίρων έχει προταθεί ως εξήγηση για τη συσσώρευση βακτηρίων Brucella που βρίσκονται σε αυτές τις θέσεις.

Παραπομπές 

Πρόσθετα τροφίμων
Γλυκαντικές ουσίες
Σάκχαρα
Αλκοόλες