Lakritsihappo

Lakritsihappo (eli glysyrritsiini, glykyrritsiini tai glykyrritsiinihappo) on lakritsikasvissa ja monien "Glycyrrhiza"-suvun kasveissa oleva makea aine. Sen suolat antavat lakritsikasvin juuresta osin tehdylle lakritsille lakritsimaisen maun ja osan sen makeudesta. Lakritsihappoa vesiliukoisempaa ammoniumsuolaa, ammoniumglykyrritsaattia, käytetään myös elintarvikelisänä.
Lakritsihapon suoloja käytetään aromina lähinnä makeisissa, tupakkatuotteissa ja vähemmässä määrin lääkkeissä. Suolaseos on hyvin makeaa, mutta varsinaisena makeutusaineena sitä käytetään harvoin.
Liika lakritsihapon, sen suolojen tai lakritsin syönti kohottaa verenpainetta ja aiheuttaa lievää hypokalemiaa. Saannin kasvaessa vaikutukset voimistuvat ja voivat johtaa niihin liittyviin oireisiin. Hyvin runsas saanti voi johtaa vakaviin oireisiin, kuten rytmihäiriöihin.
Vaikka glykyrritsiiniä ja lakritsihappoa käytetään usein synonyymeinä, saatetaan glykyrritsiinillä viitata sen lakritsikasvista saatuun suolaseokseen ja joskus ammoniumglykyrritsaattiin. Glykyrritsiini tulee kreikan kielen sanoista "glykeia rhiza" eli ”makea juuri”, viitaten lakritsikasvin juuriin. Lakritsi taas tulee latinan sanasta "liquere" eli ”virrata”, viitaten lakritsin nestemäisten muotojen juoksevuuteen.
Vuonna 1809 ranskalainen apteekkari Pierre-Jean Robiquet (elänyt 1780–1840) eristi lakritsihapon lakritsikasvin juuresta.
Makeus ja käyttö.
Lakritsihappo on 50–100-kertaa makeampaa kuin sama massa sakkaroosia. Lakritsihapon makeus alkaa vaikuttaa verrattain hitaasti. Sillä on pitkäkestoinen lakritsimainen jälkimaku.
Lakritsihappoa voidaan käyttää makeutusaineena, mutta sivumaun ja sen epäpuhtaiden suolaseosten ruskean värin takia sitä käytetään lähinnä vain aromina makeisissa ja tupakkatuotteissa. Se myös menettää makuaan happamassa. Se ei siksi sovellu esimerkiksi happamien virvoitusjuomien makeuttamiseen tai maustamiseen. Lakritsiuutteet myös vaahtoavat. Tämä voi olla toivottava ominaisuus esimerkiksi joissain oluissa, joissa lakritsihappo myös peittää kitkeriä makuja. Sitä käytetään myös lääkkeissä makujen peittäjänä ja yskänlääkkeissä liman irrottajana.
Lakritsihappoa käytetään lakritsin ja salmiakin lisäksi esimerkiksi vadelmamakeisissa, jäätelöissä, teejuomissa, kekseissä, jogurteissa, jälkiruokakastikkeissa, purkassa ja pastilleissa. Lakritsihapon todellinen määrä näissä tuotteissa saattaa olla suurempi kuin valmistajan tuoteselosteessa on ilmoitettu. 
Kemia.
Lakritsihappo on viisirenkainen oleanaanityyppinen triterpeenin diglukuronidi ja saponiini. Sillä on 9 kiraliakeskusta. Niitä on 19 jos mukaan luetaan diglukuronidi.
Ammoniumglykyrritsaatti on valkea tai kellertävä hygroskooppinen jauhe. Sen massa on 839.96 g/mol ja tiheys 0.75 g/cm3. Se hajoaa sulamatta 212–217 °C:ssa. Se on vähäliukoinen veteen, etanoliin ja liukenematon asetoniin. Se liukenee huonosti happamiin ja emäksisiin liuoksiin. Se säilyy useita vuosia ilman merkittävää hajoamista pH-arvon 7–9 vesiliuoksissa 20 °C:ssa. Happamassa ja korkeassa lämpötilassa sen hajoaminen liuoksissa on nopeampaa. Esimerkiksi 90 °C liuoksessa pH:ssa 4.5 noin puolet siitä hajoaa likimain kuukaudessa.
Luonnon lakritsihapon suolat ja niistä saatu ammoniumsuola ovat seos 18α- ja 18β-stereoisomeerejä. Seoksissa noin 82 % on 18β-isomeeriä. 18β:n oleanaanirunko on taipunut (kuva). 18α on tasomaisempi. Lakritsiuutteessa on lakritsihapon lisäksi satoja muitakin aineita, joista eri flavanonit ja kalkonit ovat yleisimpiä. Eri flavonoidit antavat lakritsille sen värin.
Valmistus.
Lakritsihappoa ja sen suoloja saadaan lakritsikasvin juuresta, jossa sitä on noin 2–15 massaprosenttia. Sitä on myös muissa "Glycyrrhiza"-suvun kasveissa, mutta näitä käytetään lakritsihapon lähteenä vähemmän kuin lakritsikasvia. Lakritsikasvien juuret kerätään noin 3–6 vuoden kasvun jälkeen, pestään, kuivataan ja jauhetaan. Jauhe uutetaan kiehuvalla vedellä pois liukenemattomista kasvin osista. Uute kuivataan alipaineessa tummaksi tahnaksi, joka valetaan tiilimäisiksi kappaleiksi tai lyhyiksi tangoiksi. Se voidaan kuivata myös ruskehtavaksi jauheeksi. Tahnassa tai jauheissa on noin 4–25 % lakritsihappoa lähinnä sen kalsium-, magnesium ja kaliumsuoloina. Uutosta saatetaan puhdistaa edelleen suodattamalla ja happojen sekä etanoliuuton avulla.
Ammoniumglykyrritsaattia tuotettaessa kuiva uutos käsitellään hapolla, kuten rikkihappoliuoksella, jolloin muodostuu sakkaa. Sakka eristetään ja neutraloidaan ammoniumsuolaksi laimealla ammoniakkiliuoksella. Suola puhdistetaan liuotinuutolla ja muilla eristystekniikoilla.
Turvallisuus.
Hypokalemia ja verenpaine.
Lakritsihapon, sen suolojen ja lakritsin syönti nostavat verenpainetta veren natriumpitoisuuksia kohottamalla. Ne myös laskevat veren kaliumpitoisuuksia, joka voi aiheuttaa lihasheikkoutta. Herkkiä vaikutukselle ovat muun muassa vanhukset, naiset ja korkeaa verenpainetta tai hypokalemiaa potevat. EU:ssa lakritsihapon ja sen ammoniumsuolan turvallisena pidetty enimmäissaanti eli ADI-arvo on 100 mg per vuorokausi. Tämä vastaa noin 60–70 g lakritsia, mutta isommatkaan vuorokausiannokset eivät välttämättä aiheuta pitkälläkään aikavälillä havaittavia oireita. Hyvin runsaan liikasaannin oireina voi olla hypokalemia, myoklonia, hypertensiivinen enkefalopatia, rabdomyolyysi, alkaloosi, natriumista johtuva veden kertymisen aiheuttama turvotus ja jopa keuhkoödeema. Kuolintapaukset ovat yleensä johtuneet hypokalemian aiheuttamasta rytmihäiriöstä. Lakritsihapon saanti laskee veren reniinipitoisuuksia ja lihasvaurioiden ilmetessä nostaa veren CRP-pitoisuutta.
Edeltävät terveysvaikutukset johtuvat seuraavanlaisesta mekanismista. Lakritsihapon glukuronidit poistuvat suolistossa ja se imeytyy vereen. Kehossa siitä muodostuu 3-monoglukuronidia, joka on pääasiallinen oireita aiheuttava aineenvaihduntatuote. 18α-Lakritsihapon aineenvaihduntatuotteet ovat tiettävästi myrkyllisempiä kuin 18β:n. Tuotteet estävät tyypin 2 11β-hydroksisteroididehydrogenaasia (11β-HSD2, EC-numero 1.1.1.146). Tämä estää 11β-HSD2:n suorittamaa kehon aktiivisen kortisolin muunnosta inaktiiviseksi kortisoniksi. Tuotteet estävät myös maksan 5β-reduktaasia (EC 1.3.1.3), joka hajottaa aldosteronia. Kortisolia ja aldosteronia siis kertyy kehoon. Ne sitoutuvat aktivoivasti mineralokortikoidireseptoreihin, joka johtaa muun muassa munuaisissa lisääntyneeseen veren natriumin takaisinottoon ja kaliumin poiseritykseen.
Käyttö raskauden aikana.
Suomessa lakritsi ja salmiakki kuuluvat raskauden aikana "ei suositella" -luokkaan kansallisissa lapsiperheiden ravitsemussuosituksissa. Suosituksissa todetaan kuitenkin, että pienet annokset, esimerkiksi annos lakritsijäätelöä tai muutama makeinen satunnaisesti, eivät ole haitallisia raskaana oleville.
Suositusten taustalla ovat uudet tutkimustulokset. Lakritsin ja salmiakin sisältämän lakritsihapon on eläinkokeissa todettu olevan suurina määrinä haitallista sikiön kehitykselle. Ihmistutkimuksissa lakritsia tai salmiakkia käyttäneiden äitien raskauden kesto on keskimäärin hieman lyhyempi. Heidän lapsensa saavat keskimäärin älykkyystesteissä hieman matalampia pisteitä, ja heillä on vähän enemmän keskittymis- ja tarkkaavaisuushäiriötä kuin lapsilla, joiden äidit eivät ole käyttäneet lakritsia tai salmiakkia. Suositusten laadinnassa noudatetaan varovaisuusperiaatetta: jos jonkin ruoka-aineen haitallista vaikutusta on syytä epäillä, sen käyttöä ei suositella. Varsinaisia kaksoissokkotutkimuksia, joissa siis koehenkilö ja kokeen suorittaja eivät kumpikaan tiedä, ketkä saavat glysyrritsiiniä ja miten paljon, on mahdotonta ja epäeettistä suorittaa raskaana olevilla naisilla.
Metabolia.
Nieltynä lakritsihapon diglukuronidi hydrolysoituu pois suolistobakteerien vaikutuksesta. Hydrolysoitu aine imeytyy suolistosta maksaan. Sen 3β-hiili glukuronoituu 3β-monoglukuronidiksi (3βMG). 3βMG päätyy verenkiertoon ja poistuu lähinnä sappinesteessä. 600 mg niellyin annoksin vain 0.31–0.67 % annoksesta päätyy virtsaan ja 3βMG on havaittavissa virtsasta 1.5–14 tunnin jälkeen. Virtsan maksimipitoisuus, 0.49–2.69 mg/l, ilmenee 1.5–39 tunnin jälkeen. Aineenvaihduntatuotteita on havaittavissa virtsasta vielä 2–4 päivän kuluttua. Sapessa ohutsuoleen poistunut glukuronidikonjugaatti voi hydrolysoitua ja imeytyä jälleen. Myös sulfaattikonjugaatteja muodostuu, mutta vähemmän.