ซอร์บิทอล

ซอร์บิทอล () หรือ กลูซิทอล () ที่เป็นชื่อสามัญน้อยกว่า
เป็นแอลกอฮอล์น้ำตาล มีรสหวาน ซึ่งร่างกายมนุษย์ย่อยสลายได้ช้า ๆ และให้แคลอรีน้อยกว่าซูโครสหรือน้ำตาลทั่วไปถึง 1 ใน 3
หากบริโภคมากเกิน (เช่นในหมากฝรั่งไร้น้ำตาล) อาจทำให้ท้องร่วงรุนแรงและน้ำหนักลด
สามารถสังเคราะห์ได้โดยรีดิวซ์กลูโคส ซึ่งเปลี่ยนหมู่แอลดีไฮด์ให้เป็นไฮดรอกซิล
ซอร์บิทอลโดยมากทำมาจาก แต่ก็มีโดยธรรมชาติเหมือนกัน เช่นในลูกแอปเปิล สาลี่ ท้อ พรุน
องุ่น สาหร่ายทะเล อ้อยและมันสำปะหลัง ใช้กับเครื่องดื่มจะลดความขมของน้ำตาลได้
สามารถเปลี่ยนเป็นฟรักโทสได้ด้วยเอนไซม์ sorbitol-6-phosphate 2-dehydrogenase
เป็นไอโซเมอร์ของแมนนิทอล (mannitol) ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์น้ำตาลอีกชนิดหนึ่ง
ทั้งสองต่างกันแค่ตรงทิศทางของหมู่ไฮดรอกซิลที่คาร์บอนอะตอมที่ 2
แม้จะคล้าย ๆ กัน แอลกอฮอล์ทั้งสองก็มีแหล่งตามธรรมชาติ จุดหลอมเหลว และการใช้สอยที่ต่างกัน

ลักษณะทั่วไป เป็นเกล็ดเมล็ด ไม่มีกลิ่น ความหวานกลมกล่อม ความหวานเป็น 60% ของน้ำตาลทราย สามารถแบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ คือ ซอร์บิทอลเหลวหรือน้ำ มีสีขาวใส ๆ ไม่ขุ่น จะเหนียวหนืดพอสมควร และซอร์บิทอลผง เป็นผงผลึกขาว เป็นเกล็ดเล็กมาก

การสังเคราะห์ 
ซอร์บิทอลสามารถสังเคราะห์โดยรีดิวซ์กลูโคส
ซึ่งเปลี่ยนหมู่แอลดีไฮด์ให้เป็นไฮดรอกซิล
เป็นปฏิกิริยาที่ต้องใช้ nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) และเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ aldehyde/aldose reductase
การรีดิวซ์กลูโคสเป็นขั้นตอนแรกของเมแทบอลิซึมของกลูโคสผ่านวิถี polyol pathway ของมนุษย์ และพบว่าเป็นตัวการของภาวะแทรกซ้อนหลายอย่างในคนไข้โรคเบาหวาน

เรซิดิวไทโรซีนที่ตำแหน่งกัมมันต์ (active site) ของเอนไซม์ aldehyde reductase มีบทบาทในกลไกนี้
อะตอมไฮโดรเจนบน  จะย้ายไปที่อะตอมคาร์บอนของ aldehyde (electrophilic)
ส่วนอิเล็กตรอนที่พันธะคู่ของคาร์บอน-ออกซิเจนบน aldehyde จะย้ายไปที่ออกซิเจนซึ่งจะจับกับโปรตอนที่ tyrosine side chain โดยกลายเป็นหมู่ไฮดรอกซิล
บทบาทของหมู่ aldehyde reductase tyrosine phenol group ก็เพื่อเป็นกรดซึ่งให้โปรตอนแก่ reduced aldehyde oxygen ของกลูโคส

กระบวนการเช่นนี้ไม่ใช่วิถีเมแทบอลิซึมหลักของกลูโคสในร่างกายมนุษย์ปกติ ที่มีระดับกลูโคสในเลือดปกติ
แต่ในคนไข้โรคเบาหวานที่ระดับกลูโคสในเลือดสูง กลูโคสถึง 1/3 อาจจะผ่านเมแทบอลิซึมวิถีนี้
ซึ่งใช้ NADH จนหมดแล้วทำให้เซลล์เสียหาย

การใช้

น้ำตาลเทียม 
ซอร์บิทอลสามารถใช้เป็นน้ำตาลเทียม (INS 420, E 420)
โดยหวานประมาณ 60% ของน้ำตาลทราย (ซูโครส)
เป็นน้ำตาลที่ให้พลังงาน คือ 2.6 กิโลแคลอรี (11 กิโลจูล) ต่อกรัม เทียบกับพลังงานของคาร์โบไฮเดรตโดยเฉลี่ยที่ 4 กิโลแคลอรี (17 กิโลจูล) 
บ่อยครั้งใช้ในอาหารไดเอ็ต (รวมทั้งน้ำอัดลมและไอศกรีม) ลูกอม ยาแก้ไอ และหมากฝรั่งปลอดน้ำตาล
แบคทีเรียโดยมากไม่สามารถใช้ซอร์บิทอลเป็นพลังงานได้ แต่กลุ่มแบคทีเรียที่พบในปาก คือ Streptococcus mutans ก็สามารถหมักมันได้อย่างช้า ๆ และดังนั้น จึงอาจทำให้ฟันผุซึ่งไม่เหมือนไซลิทอลที่ไม่ทำให้เกิดสภาวะกรด

ยาระบาย 
เหมือนกับแอลกอฮอล์น้ำตาลอื่น ๆ อาหารที่มีซอร์บิทอลอาจทำให้ไม่สบายท้อง
ซอร์บิทอลสามารถใช้เป็นยาระบายเมื่อทานหรือใช้สวนทวาร
ทำงานโดยดึงน้ำเข้าไปในลำไส้ใหญ่ ซึ่งกระตุ้นให้ถ่าย
ยาได้กำหนดว่า ปลอดภัยสำหรับผู้สูงอายุ แม้จะแนะนำให้ใช้ในการดูแลของแพทย์

ผลไม้แห้งบางอย่างมีซอร์บิทอล เช่นลูกพรุนซึ่งมีฤทธิ์ระบาย
ซอร์บิทอลพบเป็นครั้งแรกในน้ำเบอร์รีสด (Sorbus aucuparia) ในปี 1872
แต่ต่อมาก็พบด้วยในลูกแอปเปิล พลัม สาลี่ เชอร์รี อินทผลัม ท้อ และเอพริคอต

การแพทย์ 
ซอร์บิทอลใช้เพาะเชื้อแบคทีเรียเพื่อแยกเชื้อ Escherichia coli O157:H7 ที่ก่อโรค จากสายพันธุ์อื่น ๆ ของ E. coli เพราะปกติมันจะไม่สามารถหมักซอร์บิทอลโดยไม่เหมือนกับสายพันธุ์ 93% ที่รู้จัก

ภาวะโพแทสเซียมในเลือดเกิน (hyperkalaemia) อาจรักษาด้วยซอร์บิทอลบวกกับเรซินแลกเปลี่ยนไอออน คือ sodium polystyrene sulfonate
คือตัวเรซินจะแลกเปลี่ยนไอออนโซเดียมกับโพแทสเซียมภายในลำไส้ ในขณะที่ซอร์บิทอลจะช่วยกำจัดมัน
แต่ในปี 2010 องค์การอาหารและยาสหรัฐได้ออกหมายเตือนถึงความเสี่ยงเนื้อตายในทางเดินอาหาร (GI necrosis) ที่สูงขึ้นเมื่อใช้สารผสมเช่นนี้

ซอร์บิทอลยังใช้ผลิตแคปซูลนิ่ม (softgel capsule) เพื่อบรรจุยา

สุขภาพ อาหาร และความงาม 
ซอร์บิทอลบ่อยครั้งใช้ในเครื่องสำอางปัจจุบันโดยเป็นสารคงความชื้นและสารเพิ่มความเข้มข้น
ตลอดจนในน้ำยาบ้วนปากและยาสีฟัน
เจลโปร่งใสบางอย่างจะสามารถทำได้ก็ด้วยซอร์บิทอลเท่านั้น เพราะมันมีดรรชนีหักเหสูง

ซอร์บิทอลใช้เป็นสารป้องกันความเย็นจัด (โดยผสมกับซูโครสและ sodium polyphosphate) ในการผลิตซูริมิ (ผลิตภัณฑ์ปลาหรือเนื้อบด)
และใช้เป็นสารคงความชื้นในบุหรี่บางชนิด

นอกจากจะใช้เป็นน้ำตาลเทียมในอาหารลดน้ำตาล มันยังใช้เป็นสารคงความชื้นในคุกกี้และอาหารความชื้นต่ำ เช่น เนยถั่วลิสง และผลิตภัณฑ์ผลไม้แช่อิ่ม (เช่น แยมผลไม้)
สำหรับอาหารอบ มันสามารถใช้เป็นสารคงความชื้น คือช่วยให้แห้งช้า

อื่น ๆ 
ซอร์บิทอลผสมกับดินประสิวสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวด

ซอร์บิทอลได้ระบุว่าอาจเป็นสารเคมีมัธยันตร์สำคัญอย่างหนึ่ง
เพื่อผลิตเชื้อเพลิงจากมวลชีวภาพ
คือ ส่วนที่เป็นคาร์โบไฮเดรตของมวลชีวภาพ เช่น เซลลูโลส จะผ่านกระบวนการแยกสลายด้วยน้ำและการเติมไฮโดรเจนตามลำดับเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ (metal catalyst) แล้วกลายเป็นซอร์บิทอล
การรีดิวซ์ซอร์บิทอลอย่างสิ้นเชิงจะสร้างแอลเคน เช่น เฮกเซน ซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ
ไฮโดนเจนซึ่งจำเป็นในปฏิกิริยานี้สามารถผลิตโดยกระบวนการ aqueous phase catalytic reforming ของซอร์บิทอล คือ
19 C6H14O6 → 13 C6H14 + 36 CO2 + 42 H2O

นี้เป็นปฏิกิริยาเคมีแบบคายความร้อน คือ ซอร์บิทอล 1.5 โมลจะให้เฮกเซนประมาณ 1 โมล
ถ้าให้ไฮโดรเจนร่วมด้วย ก็จะไม่มีผลผลิตเป็นคาร์บอนไดออกไซด์

polyol ที่มีซอร์บิทอล์เป็นมูลฐาน สามารถใช้ผลิตโฟมโพลียูรีเทนสำหรับอุตสาหกรรมก่อสร้าง

ความสำคัญทางการแพทย์ 
aldose reductase เป็นเอนไซม์แรกในวิถีเมแทบอลิซึม sorbitol-aldose reductase pathway
ซึ่งรีดิวซ์กลูโคสเป็นซอร์บิทอล และรีดิวซ์ galactose เป็น galactitol ด้วย

ซอร์บิทอลที่ติดอยู่ในเซลล์จอตา ที่เซลล์เลนส์ตา และที่ Schwann cells ซึ่งเป็นปลอกไมอีลินหุ้มปลายประสาท เกิดบ่อยเพราะภาวะน้ำตาลสูงในเลือดเนื่องจากโรคเบาหวานที่ควบคุมไม่ได้
ทำให้เซลล์เหล่านี้เสียหาย แล้วนำไปสู่โรคจอตา (retinopathy) ต้อกระจก และโรคเส้นประสาทส่วนปลาย ตามลำดับ
สารยับยั้ง aldose reductase ซึ่งระงับหรือหน่วงฤทธิ์ของเอนไซม์ ปัจจุบันกำลังศึกษาเพื่อใช้ป้องกันหรือหน่วงเวลาภาวะแทรกซ้อนเช่นนี้

ซอร์บิทอลจะหมักอยู่ในลำไส้ใหญ่และมีผลิตผลเป็นกรดไขมันลูกโซ่สั้น ซึ่งมีประโยชน์ต่อสุขภาพของลำไส้ใหญ่โดยทั่วไป

ผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ 
คนไข้โรค coeliac disease ที่ไม่ได้รักษาบ่อยครั้งจะดูดซึมซอร์บิทอลอย่างผิดปกติ เพราะลำไส้เล็กเสียหาย
เป็นเหตุสำคัญให้อาการคงยืนสำหรับคนไข้ที่ทานอาหารไร้กลูเตนอยู่แล้ว
การทดสอบไฮโดรเจนในลมหายใจเสนอว่าอาจใช้ตรวจจับ coeliac disease เพราะค่าวัดมีสหสัมพันธ์กับรอยโรคในลำไส้เป็นอย่างดี
ถึงกระนั้น แม้มันจะใช้ในงานวิจัยได้ แต่ก็ไม่แนะนำให้เป็นอุปกรณ์ช่วยวินิจฉัยโรคในคนไข้

มีข้อสังเกตว่า ซอร์บิทอลที่เติม sodium polystyrene sulfonate (SPS) ซึ่งใช้รักษาอาจก่อภาวะแทรกซ้อนในทางเดินอาหาร รวมทั้งเลือดออก แผลเปื่อยในลำไส้ใหญ่ทะลุ ลำไส้ใหญ่อักเสบเหตุขาดเลือด (ischemic colitis) และเนื้อลำไส้ใหญ่ตาย (colonic necrosis) โดยเฉพาะคนไข้ภาวะเลือดมียูเรีย (uremia)
ปัจจัยเสี่ยงต่อปัญหารวมทั้งภูมิคุ้มกันหย่อนสมรรถภาพ, ภาวะเลือดน้อย (hypovolemia), พึ่งผ่าตัด, ความดันต่ำหลังจากล้างไต และโรคหลอดเลือดนอกสมอง (peripheral vascular disease)
ดังนั้น ยาผสม SPS-sorbitol จึงควรใช้รักษาภาวะโพแทสเซียมในเลือดเกินอย่างระมัดระวัง

ยาเกินขนาด 
การทานยาจำนวนมากอาจทำให้ปวดท้อง ท้องอืด และท้องร่วงอย่างอ่อน ๆ จนถึงรุนแรง
มีกรณีที่การทานหมากฝรั่งปลอดน้ำตาลเป็นประจำซึ่งทำให้ได้ซอร์บิทอลมากกว่า 20 กรัมต่อวัน ได้ทำให้ท้องร่วงอย่างรุนแรง น้ำหนักลดโดยไม่ตั้งใจ หรือแม้ต้องเข้า รพ.
แม้ในงานศึกษาปี 1958 การทานซอร์บิทอล 25 กรัมตลอดทั้งวัน จะมีผลระบายในบุคคลเพียงแค่ร้อยละ 5

ผลเช่นนี้อธิบายได้อย่างหนึ่งคือ ซอร์บิทอลมีมวลโมเลกุลสูง
ที่ 182 กรัม/โมล ซึ่งลำไส้เล็กจะดูดซึมได้ไม่ดีเพราะเป็นค่าใกล้การแพร่สูงสุดข้ามเนื้อเยื่อบุผิวของลำไส้เล็ก
ดังนั้น เมื่อทานยาเข้าไปเป็นจำนวนมาก ลำไส้เล็กจะดูดซึมเป็นส่วนน้อย และส่วนมากจะไปถึงลำไส้ใหญ่
ซึ่งเกินสมรรถภาพการหมักของลำไส้ใหญ่ จึงเกิดผลทางลำไส้ขึ้น
เช่นทำให้ท้องร่วง

ดูเพิ่ม 
ยาระบาย

เชิงอรรถและอ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น 
 Sorbitol bound to proteins in the PDB

Excipients
ส่วนเติมเนื้อยา
เครื่องแทรกยา
ยาระบาย
ยาขับปัสสาวะ
Sugar alcohols
แอลกอฮอล์น้ำตาล
น้ำตาลเทียม
Commodity chemicals
สารเคมีโภคภัณฑ์
วัตถุให้ความหวาน