stringtranslate.com

Эритрит

Эритрит ( / ɪ ˈ r ɪ θ r ɪ t ɒ l / , США : /- t ɔː l , - t oʊ l / ) [2] представляет собой органическое соединение , встречающийся в природе ахиральный мезо -четырехуглеродный сахарный спирт (или полиол ). [3] Это восстановленная форма D- или L- эритрозы и одна из двух восстановленных форм эритрулозы . Используется как пищевая добавка и заменитель сахара . Его синтезируют из кукурузы с помощью ферментов и ферментации . Его формула C
4ЧАС
10О
4, или HO(CH 2 )(CHOH) 2 (CH 2 )OH.

Эритрит на 60–70% слаще сахарозы (столового сахара). Однако эритрит почти полностью некалориен [4] и не влияет на уровень сахара в крови [5] и не вызывает кариеса. [6] Японские компании стали пионерами коммерческого развития эритрита в качестве подсластителя в 1990-х годах.

Этимология

Название «эритритол» происходит от греческого слова, обозначающего красный цвет (erythros или ἐρυθρός). Это так, хотя эритрит почти всегда встречается в виде белых кристаллов или порошка и не краснеет в результате химических реакций. Название «эритрит» происходит от эритрина, близкородственного соединения, которое при окислении становится красным. [7]

История

Эритрит был открыт в 1848 году шотландским химиком Джоном Стенхаусом [8] и впервые выделен в 1852 году. В 1950 году он был обнаружен в патоке , ферментированной дрожжами, а в 1990-х годах в Японии он стал коммерциализироваться как сахарный спирт. [9]

Кристаллы эритрита

Вхождение

Эритрит естественным образом содержится в некоторых фруктах и ​​ферментированных продуктах. [10] Он также встречается в жидкостях организма человека, таких как ткани глазных хрусталиков, сыворотка , плазма, эмбриональная жидкость и моча. [11]

Использование

Лакрица без сахара марки Sulá , подслащенная эритритом.

С 1990 года эритрит безопасно используется в качестве подсластителя и усилителя вкуса в пищевых продуктах и ​​напитках и одобрен для использования государственными регулирующими органами более чем 60 стран. [12] Категории напитков, в которых он используется, включают кофе и чай, жидкие пищевые добавки , смеси соков, безалкогольные напитки и варианты ароматизированной воды, а также продукты питания, включая кондитерские изделия , печенье и печенье, настольные подсластители и жевательную резинку без сахара. [12] Мягкая сладость эритрита позволяет заменить сахар по объему, тогда как более сладкие заменители сахара нуждаются в наполнителях, которые приводят к заметно другой текстуре выпечных изделий. [13]

Всасывание и выведение

Эритрит быстро всасывается в кровь, при этом пиковые количества достигаются менее чем за два часа; Большая часть пероральной дозы (80–90%) выводится с мочой в неизмененном виде в течение 24 часов. [12]

Безопасность

В 2023 году Европейское управление по безопасности пищевых продуктов провело переоценку безопасности эритрита и снизило рекомендуемую суточную норму потребления до 0,5 грамма на кг массы тела [14] , что соответствует 35 г для среднего взрослого человека (70 кг). Этот нижний предел был установлен для «защиты от слабительного эффекта и смягчения долгосрочных последствий, таких как электролитный дисбаланс, возникающий в результате длительного воздействия диареи, вызванной эритритом». [14]

Ранее, в 2015 году, ученые оценивали дозы эритрита при появлении симптомов легких желудочно-кишечных расстройств, таких как тошнота, избыточное газообразование , вздутие живота или боль, а также учащенный стул. При содержании в напитках 1,6% считалось, что он не оказывает слабительного действия. [12] Верхняя граница переносимости составляла 0,78 и 0,71 грамма на кг массы тела у взрослых и детей соответственно. [12]

Диетические и метаболические аспекты

Калорийность и маркировка

Маркировка пищевой ценности эритрита в пищевых продуктах варьируется от страны к стране. Некоторые страны, такие как Япония и Европейский Союз (ЕС), называют его нулевым. [15]

Согласно требованиям маркировки Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), его калорийность составляет 0,2 калории на грамм (на 95% меньше, чем у сахара и других углеводов). FDA не приняло собственного решения относительно общепризнанного безопасного (GRAS) статуса эритрита, но приняло заключение о том, что эритрит является GRAS, как было представлено ему несколькими производителями продуктов питания. [16]

Человеческое пищеварение

В организме большая часть эритрита всасывается в кровь в тонком кишечнике , а затем по большей части выводится с мочой в неизмененном виде . Около 10% попадает в толстую кишку. [17]

В малых дозах эритрит обычно не вызывает слабительного эффекта, газов или вздутия живота, как это часто наблюдается после употребления других сахарных спиртов (таких как мальтит , сорбит , ксилит и лактит ). [18] Около 90% всасывается до попадания в толстую кишку , а поскольку эритрит не переваривается кишечными бактериями, оставшиеся 10% выводятся с калом . [17]

Большие дозы могут вызвать тошноту , урчание в желудке и водянистый кал. [19] У мужчин дозы, превышающие 0,66 г/кг массы тела, а у женщин дозы, превышающие 0,8 г/кг массы тела, вызывают слабость , [20] и диарею в более высоких дозах (более 50 граммов (1,8 унции)). ). [19] В редких случаях эритрит может вызывать аллергическую крапивницу ( крапивницу ). [21]

Уровень сахара в крови и инсулина

Эритрит не влияет на уровень сахара в крови или уровень инсулина в крови [22] [23] и поэтому может стать эффективной заменой сахара для диабетиков . [9] Гликемический индекс (ГИ) эритрита составляет 0% от ГИ для глюкозы, а инсулиновый индекс (II) составляет 2% от ГИ для глюкозы. [24]

Бактерии полости рта

Эритрит безвреден для зубов ; он не метаболизируется бактериями полости рта , поэтому не способствует разрушению зубов . [6] [23] Кроме того, эритрит, как и ксилит , обладает антибактериальным действием против стрептококковых бактерий, уменьшает зубной налет и может защищать от кариеса. [23]

Производство

Эритрит производится с использованием ферментативного гидролиза кукурузного крахмала с образованием глюкозы . [25] Затем глюкозу ферментируют дрожжами или другими грибами для получения эритрита. Генно-инженерная мутантная форма дрожжей Yarrowia lipolytica была оптимизирована для производства эритрита путем ферментации с использованием глицерина в качестве источника углерода и высокого осмотического давления для увеличения выхода до 62%. [11]

Химические свойства

Теплота раствора

Эритрит оказывает сильный охлаждающий эффект ( эндотермический , или положительная теплота растворения ) [26] при растворении в воде, который часто сравнивают с охлаждающим эффектом мятных ароматизаторов. Охлаждающий эффект присутствует только тогда, когда эритрит еще не растворен в воде, ситуация, которая может возникнуть в подслащенной эритритом глазури, плитке шоколада, жевательной резинке или леденце. Охлаждающий эффект эритрита очень похож на эффект ксилита и является одним из самых сильных охлаждающих эффектов среди всех сахарных спиртов. [27] Эритрит имеет p K a 13,903 при 18 °C. [28]

Биологические свойства

Согласно исследованию 2014 года, [29] эритрит действует как инсектицид, токсичный для плодовой мухи Drosophila melanogaster , нарушая двигательные способности и сокращая продолжительность жизни даже при наличии питательных сахаров.

Эритрит преимущественно используется штаммами Brucella spp . Присутствие эритрита в плацентах коз, крупного рогатого скота и свиней было предложено как объяснение накопления бактерий бруцелл , обнаруженных в этих местах. [30]

Синонимы

В XIX и начале XX веков для эритрита использовалось несколько синонимов: эритрол, эритрит, эритоглюкин, эрглюкин, эритроманнит и фицит. [31] Zerose — торговое название эритрита. [32]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ О'Нил М, изд. (2006). Индекс Merck: Энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов (14-е изд.). Мерк. п. 629. ИСБН 978-0-911910-00-1.
  2. ^ «Эритрит». CollinsDictionary.com . ХарперКоллинз . Проверено 29 июня 2023 г.
  3. ^ Ржехонек Д.А., Добровольский А., Рымович В., Мироньчук А.М. (июнь 2018 г.). «Последние достижения в биологическом производстве эритрита». Критические обзоры по биотехнологии . 38 (4): 620–633. дои : 10.1080/07388551.2017.1380598 . PMID  28954540. S2CID  3075870.
  4. ^ Васудеван Д.М. (2013). Учебник биохимии для студентов-медиков . Нью-Дели: Jaypee Brothers Medical Publishers (P) Ltd., с. 81. ИСБН 978-93-5090-530-2.
  5. ^ Мун HJ, Джея М, Ким И.В., Ли Дж.К. (апрель 2010 г.). «Биотехнологическое производство эритрита и его применение». Прикладная микробиология и биотехнология . 86 (4): 1017–1025. дои : 10.1007/s00253-010-2496-4. PMID  20186409. S2CID  9560435.
  6. ^ аб Каванабэ Дж., Хирасава М., Такеучи Т., Ода Т., Икеда Т. (1992). «Некариогенность эритрита как субстрата». Исследования кариеса . 26 (5): 358–362. дои : 10.1159/000261468. ПМИД  1468100.
  7. ^ Сеннинг, Александр (2019). Этимология химических названий в химической номенклатуре: традиции и удобство против рациональности. Де Грютер. п. 85. ИСБН 9783110611069. Проверено 9 марта 2023 г.
  8. ↑ Об открытии эритрита, который Стенхаус назвал «эритроглюкином», было объявлено в: Stenhouse J (1 января 1848 г.). «Изучение ближайших принципов некоторых лишайников». Философские труды Лондонского королевского общества . 138 : 63–89, см. особенно с. 76. дои : 10.1098/rstl.1848.0004 . S2CID  83653513.
  9. ^ аб Боестен Д.М., ден Хартог Г.Дж., де Кок П. (2015). «Влияние эритрита на здоровье». Нутрафуды . 14 (3): 3–9. дои : 10.1007/s13749-014-0067-5 .
  10. ^ Синдо Т., Сасаки Ю., Мики Х., Эгучи Т., Хагивара К., Итикава Т. (1988). «Определение эритрита в ферментированных продуктах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии» (pdf) . Сёкухин Эйсейгаку Засси . 29 (6): 419–22. дои : 10.3358/шокуэйши.29.419 .
  11. ^ ab Карли Ф., Фикерс П. (июль 2018 г.). «Производство эритрита дрожжами: обзор современных знаний». Дрожжи . 35 (7): 455–463. дои : 10.1002/да.3306 . ПМИД  29322598.
  12. ^ abcde Научная группа по пищевым добавкам и источникам питательных веществ, добавляемых в пищу, Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (2015). «Научное заключение о безопасности предлагаемого расширения использования эритрита (Е 968) в качестве пищевой добавки». Журнал EFSA . 13 (3): 4033. doi : 10.2903/j.efsa.2015.4033 . ISSN  1831-4732., Цитата: «В 2003 году Научный комитет Европейского Союза (ЕС) по пищевым продуктам (SCF) пришел к выводу, что эритрит безопасен для использования в пищевых продуктах. [...] в заключении SCF говорится, что порог слабительного действия может быть превышен, особенно молодыми людьми. потребителей, [...] комиссия ANS пришла к выводу, что острое болюсное потребление эритрита с безалкогольными напитками на максимальном уровне 1,6% не вызовет опасений по поводу расслабления».
  13. ^ Регнат К., Мах Р.Л., Мах-Айнер А.Р. (январь 2018 г.). «Эритрит как подсластитель – откуда и куда?». Прикладная микробиология и биотехнология . 102 (2): 587–595. дои : 10.1007/s00253-017-8654-1. ПМЦ 5756564 . ПМИД  29196787. 
  14. ^ ab «Европа: слабительный эффект эритрита, уровень свинца». Медскейп . 22 ноября 2023 г. Проверено 1 января 2024 г.
  15. ^ (2008) Директива Европейской комиссии 2008/100/EC. Цитата: «Эритрит является полиолом, и согласно действующим правилам, предусмотренным статьей 5(1) Директивы 90/496/ЕЕС, его энергия будет рассчитываться с использованием коэффициента пересчета для полиолов, а именно 10 кДж/г (2 ,4 ккал/г). Использование этого коэффициента преобразования энергии не будет полностью информировать потребителя о пониженной энергетической ценности продукта, достигаемой за счет использования эритрита в его производстве. Научный комитет по продуктам питания в своем мнении об эритрите, высказанном в марте 5, 2003 г., отмечено, что энергия, обеспечиваемая эритритом, составляет менее 0,9 кДж/г (менее 0,2 ккал/г). Поэтому целесообразно принять подходящий коэффициент преобразования энергии для эритрита. Действующие правила (Прав. (EC) 1169/2011) сохраните этот коэффициент пересчета на уровне 0 ккал/г для целей расчета энергетической ценности».
  16. ^ «Уведомления GRAS: эритрит» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 16 ноября 2018 года . Проверено 8 декабря 2018 г.
  17. ^ аб Арригони Э., Браунс Ф., Амадо Р. (ноябрь 2005 г.). «Микробиота кишечника человека не ферментирует эритрит». Британский журнал питания . 94 (5): 643–646. дои : 10.1079/BJN20051546 . hdl : 20.500.11850/31086 . ПМИД  16277764.
  18. ^ Манро И.С., Берндт В.О., Борзеллека Дж.Ф., Фламм Г., Линч Б.С., Кеннеполь Э. и др. (декабрь 1998 г.). «Эритрит: интерпретативное резюме биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных». Пищевая и химическая токсикология . 36 (12): 1139–1174. дои : 10.1016/S0278-6915(98)00091-X. ПМИД  9862657.
  19. ^ ab Стори Д., Ли А., Борнет Ф., Браунс Ф. (март 2007 г.). «Желудочно-кишечная толерантность эритрита и ксилита, принимаемых в жидком виде». Европейский журнал клинического питания . 61 (3): 349–354. дои : 10.1038/sj.ejcn.1602532 . PMID  16988647. S2CID  10228622.
  20. ^ Мякинен К.К. (2016). «Желудочно-кишечные расстройства, связанные с употреблением сахарных спиртов с особым учетом ксилита: научный обзор и инструкции для стоматологов и других медицинских работников». Международный журнал стоматологии . 2016 : 5967907. doi : 10.1155/2016/5967907 . ПМК 5093271 . ПМИД  27840639. 
  21. ^ Хино Х, Касаи С, Хаттори Н, Кенджо К (март 2000 г.). «Случай аллергической крапивницы, вызванной эритритом». Журнал дерматологии . 27 (3): 163–165. doi :10.1111/j.1346-8138.2000.tb02143.x. PMID  10774141. S2CID  40328472.
  22. ^ Манро И.С., Берндт В.О., Борзеллека Дж.Ф., Фламм Г., Линч Б.С., Кеннеполь Э. и др. (декабрь 1998 г.). «Эритрит: интерпретативное резюме биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных». Пищевая и химическая токсикология . 36 (12): 1139–1174. дои : 10.1016/S0278-6915(98)00091-X. ПМИД  9862657.
  23. ^ abc de Cock P (2012). «Эритрит». Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях . стр. 213–41. дои : 10.1002/9781118373941.ch10. ISBN 9781118373941.
  24. ^ Ливси Дж. (декабрь 2003 г.). «Потенциал полиолов для здоровья как заменителей сахара с упором на низкие гликемические свойства». Обзоры исследований в области питания . 16 (2): 163–191. дои : 10.1079/NRR200371 . PMID  19087388. S2CID  4541994.
  25. ↑ Пикчирильо C (28 января 2014 г.). «Как производится эритрит? Производство низкокалорийного заменителя сахара». Декодированная наука. Архивировано из оригинала 30 октября 2016 года . Проверено 18 июля 2016 г.
  26. ^ Вольфарт С (2006). Справочник CRC по данным энтальпии систем полимер-растворитель. CRC / Тейлор и Фрэнсис. п. 3. ISBN 978-0-8493-9361-7.
  27. ^ Ясра Р.В., Ахлувалия Дж.К. (1982). «Энтальпии растворения, парциальные моляльные теплоемкости и кажущиеся моляльные объемы сахаров и полиолов в воде». Журнал химии растворов . 11 (5): 325–38. дои : 10.1007/BF00649291. ISSN  1572-8927. S2CID  93845620.
  28. ^ О'Нил MJ (2006). «Эритрит». Индекс Merck – энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов : 629.
  29. ^ Бодье К.М., Кашок-Маренда С.Д., Патель Н., Диангелюс К.Л., О'Доннелл С., Маренда Д.Р. (2014). «Эритрит, некалорийный сахароспиртовый подсластитель и основной компонент Truvia®, представляет собой приятный на вкус инсектицид, принимаемый внутрь». ПЛОС ОДИН . 9 (6): e98949. Бибкод : 2014PLoSO...998949B. дои : 10.1371/journal.pone.0098949 . ПМК 4045977 . ПМИД  24896294. 
  30. ^ Петерсен Э., Раджашекара Г., Санаккаяла Н., Эскра Л., Хармс Дж., Сплиттер Г. (июнь 2013 г.). «Эритрит вызывает проявление признаков вирулентности у Brucella melitensis». Микробы и инфекции . 15 (6–7): 440–449. doi :10.1016/j.micinf.2013.02.002. ПМЦ 3686989 . ПМИД  23421980. 
  31. ^ Харт Э (1892). «Список слов, употребления которых следует избегать в пользу сопутствующих синонимов». Журнал аналитической и прикладной химии . 6 :160.
  32. ^ «Cargill представляет новые продукты с натуральным подсластителем Zerose» . Сеть «Новая надежда». 9 марта 2010 года . Проверено 13 ноября 2018 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с эритритом .