Xilitol: Edulcorante com efeitos benéficos para a saúde humana.
Ao empregar adoçantes na produção de bebidas e alimentos, as
indústrias atualmente levam em conta a quantidade de calorias do
edulcorante, a possibilidade de seu uso em dietas para redução ou
controle de peso e o grau de semelhança entre o seu sabor e o do
açúcar. Nesse sentido, um produto que vem atraindo a atenção dos
fabricantes de bebidas e alimentos é o xilitol, adoçante que se
destaca das demais substâncias do gênero, não só pelo fato de
poder ser obtido por via biotecnológica, mas também por possuir
importantes propriedades físico-químicas e fisiológicas. Graças a
essas propriedades, o xilitol tem um grande potencial de aplicação
nas áreas odontológica e médica, tendo-se mostrado eficaz no
combate às cáries dentárias e no tratamento de outros males como
diabetes, desordem no metabolismo de lipídeos e lesões renais e
parenterais. Além disso, o xilitol previne infecções pulmonares,
otite e osteoporose. Por todas essas razões, a incorporação do
xilitol em dietas alimentares representa benefício tanto para os
que necessitam de uma dieta controlada quanto para aqueles que,
embora não tendo distúrbios metabólicos, preocupam-se com a
saúde e com o bem-estar físico.
Xilitol na prevenção de:
• Cáries dentárias
• Diabetes
• Otite
• Osteoporose
• Infecções respiratórias
INTRODUÇÃO
Em vista do crescente número de pessoas que apresentam
algum tipo de distúrbio metabólico e necessitam,
por isso, diminuir ou mesmo cessar seu consumo de açú-
car, vários centros de pesquisa nacionais e estrangeiros
têm tentado encontrar um substituto do açúcar que seja, ao
mesmo tempo, nutritivo e benéfico para a saúde, atuando
na cura ou na prevenção de doenças.
O xilitol, poliálcool cuja fórmula molecular é
C5
H12O5 (1,2,3,4,5-pentaidroxipentano), é um composto
que satisfaz essas exigências, pois, além de ser um
adoçante perfeitamente capaz de substituir a sacarose, é
tolerado por diabéticos e tem várias aplicações clínicas.
De estrutura aberta, a molécula de xilitol possui cinco
grupos hidroxila (OH), cada um deles ligado a um átomo
de carbono, razão pela qual esse composto é conhecido
como poliidroxiálcool acíclico ou pentitol (Mäkinen,
2000).
Uma das vantagens do xilitol sobre a sacarose é que,
em virtude de sua elevada estabilidade química e
microbiológica, ele atua, mesmo em baixas concentrações, como conservante de produtos alimentícios, oferecendo
resistência ao crescimento de microrganismos e
prolongando a vida de prateleira desses produtos (Bar,
1991). Uma outra vantagem é que, devido à ausência de grupos aldeídicos ou cetônicos em sua molécula, o xilitol
não participa de reações com aminoácidos, conhecidas
como reações de “Maillard”. Isto significa que ele não
sofre reações de escurecimento não enzimático, que provocam
diminuição do valor nutricional das proteínas.
Dessa forma, recomenda-se sua utilização na manufatura
de produtos nos quais as reações de Maillard são indesejáveis,
tais como os alimentos infantis obtidos por secagem.
Entretanto, em produtos de padaria, o uso exclusivo
de xilitol oferece problemas, uma vez que as reações de
escurecimento são responsáveis pela aparência e pelas
características flavorizantes desses produtos (Manz et al.,
1973). Em razão de seu elevado calor de solução
endotérmico (34,8 cal/g), o xilitol produz um agradável
efeito refrescante na boca, quando entra em contato com
a saliva. Devido a essa propriedade organoléptica, o xilitol
realça o efeito refrescante dos produtos com sabor de
menta, tais como balas e gomas de mascar (Pepper,
Olinger, 1988).
ANTICARIOGENICIDADE
De uma forma geral, a saúde do organismo está diretamente
ligada à saúde bucal, mantida principalmente
pela boa higiene, pela redução da ingestão de açúcares ou
ainda pelo uso de adoçantes não-cariogênicos.
A cárie é o resultado de um processo infeccioso desencadeado
pelas bactérias presentes na placa dentária. As bactérias
do gênero Streptococcus, encontradas na flora bucal,
são altamente cariogênicas, uma vez que, em condições ácidas,
produzem uma grande quantidade de ácido lático e sintetizam
polissacarídeos extracelulares, que aumentam a adesão
da placa bacteriana na superfície dos dentes (Kandelman,
1997). Quanto mais cedo essas colônias aparecerem nos dentes,
e quanto maior for a sua quantidade na flora bucal, maior
será o risco de desenvolvimento de cáries.
A anticariogenicidade, uma das propriedades mais
relevantes do xilitol, é determinada principalmente pela
sua não-fermentabilidade por bactérias do gênero
Streptococcus, cuja proliferação na flora bucal torna-se
então limitada. Com a redução da concentração de
Streptococcus mutans, diminui a quantidade de polissacarídeos
insolúveis e aumenta a de polissacarídeos solúveis,
o que resulta em uma placa menos aderente e de
fácil remoção pela escovação habitual dos dentes (König,
2000; Gales, Nguyen, 2000).
Efeitos clinicamente comprovados de xilitol na saúde bucal
• Inibe a placa bacteriana e as cáries dentárias em 80%
• Retarda a desmineralização do esmalte dentário
• Promove a remineralização do esmalte dentário
• Aumenta a produção de saliva aliviando a boca seca (xerostomia)
• Protege proteínas salivares, tem um efeito de estabilização da proteína
• Melhora o mau hálito e reduz infecções da boca e da nasofaringe
DIABETES
Em indivíduos com diabetes, ou seja, com deficiência
no metabolismo de glicídeos, é de suma importância o
controle da taxa de glicose no sangue, para evitar problemas
como hiperglicemia, distúrbios no metabolismo de lipídeos
e ainda sintomas como sede e fome exageradas. Ao contrá-
rio dos açúcares convencionais, o xilitol independe de insulina
para ser metabolizado pelo organismo, sendo, por isso,
bem tolerado pelas pessoas portadoras de Diabetes mellitus
Tipo I ou Tipo II (Manz et al., 1973; Pepper, Olinger, 1988;
Bar, 1991). De fato, nenhuma das duas principais vias de
absorção do xilitol (fígado e flora intestinal) é mediada pela
insulina. Embora o xilitol possa penetrar em quase todas as
células do organismo, as do fígado são especialmente permeáveis
e contêm uma enorme quantidade de enzimas capazes
de rapidamente metabolizá-lo e transformá-lo em
energia. A absorção pelo intestino é, ao contrário, consideravelmente
lenta. Toda a D-glicose proveniente do metabolismo
do xilitol é primeiro estocada como glicogênio no
fígado e depois liberada gradualmente. Desse modo, sua
concentração no sangue não sofre as mudanças bruscas
causadas pela sacarose e pela glicose, o que faz do xilitol
um adoçante apropriado para diabéticos (Ylikahri, 1979).
De acordo com Ylikahri (1979) a adição de 60 g de xilitol
na alimentação diária de pacientes diabéticos não foi capaz
de promover aumento significativo na concentração de
glicose no sangue.
LESÕES RENAIS E PARENTERAIS
O uso do xilitol em nutrição parenteral (dose diária
de até 6 g/kg de peso corporal) é recomendado por duas
razões: 1. não há reação entre xilitol e aminoácidos, o que
facilita a produção de infusões contendo ambos; 2. os tecidos
podem utilizar xilitol sob condições pós-operatórias
ou pós-traumáticas (Ylikahri, 1979).
Pacientes em estados pós-operatórios ou pós-traumáticos
apresentam uma excreção excessiva dos
hormônios do “stress” (cortisol e hormônios do crescimento
entre outros), os quais provocam resistência à absorção
da insulina e impedem a utilização eficiente da
glicose pelo organismo. Conforme relatado por Ylikahri,
o tratamento de tais pessoas com xilitol produz apenas
aumento limitado dos níveis de glicose e insulina no sangue,
beneficiando-lhes a saúde.
OTITE MÉDIA AGUDA
Otite média aguda, a segunda infecção mais comum
em crianças, é causada por bactérias da nasofaringe que
penetram no ouvido médio através do tubo de Eustáquio
(Erramouspe, Heyneman, 2000). De acordo com Kontiokari et al. (1995), o xilitol
atua na prevenção ou no combate dessa doença, inibindo
o crescimento da bactéria Streptococcus pneumoniae,
principal causadora de sinusites e infecções no ouvido
médio. Segundo Uhari et al. (1996), a dose diária
requerida de xilitol capaz de combater a otite média aguda
ainda não é conhecida. No entanto, estudos realizados
com crianças revelaram que uma dose diária de 8,4 g de
xilitol, dada sob a forma de 2 gomas de mascar (mascadas
durante 5 minutos cada), mostrou-se efetiva no combate a
esta doença, reduzindo em cerca de 40% a ocorrência
dessa infecção. Também sob a forma de xarope o xilitol foi
bem tolerado por crianças e mostrou-se eficaz na preven-
ção de otite, diminuindo a necessidade de antibióticos
(Uhari et al., 1998).
OSTEOPOROSE
A osteoporose é causada pela diminuição da deposição
de cálcio nos ossos, que sofrem perda de volume e de propriedades biomecânicas. Essa doença afeta principalmente
o fêmur, que se torna mais frágil, quebrando-se
com facilidade.
A eficiência do xilitol no tratamento ou na preven-
ção da osteoporose foi comprovada por Mattila et al.
(1998a,b,c; 1999). Em suas pesquisas com animais, esses
autores verificaram que o xilitol promove o aumento da
massa dos ossos, preserva os minerais neles existentes e
evita o enfraquecimento de suas propriedades biomecâ-
nicas. Para essas pesquisas, a dieta dos animais foi
suplementada com uma quantidade de xilitol que variou
de 10 a 20% na formulação da ração, tendo ficado evidente
que, no combate à osteoporose, quanto maior é a dose
de xilitol na alimentação, melhores são os resultados alcançados
(Figura 3).
Segundo os mesmos autores, o xilitol combate a
osteoporose estimulando a absorção de cálcio pelo intestino
e facilitando sua passagem do sangue para os ossos.
INFECÇÕES RESPIRATÓRIAS
A superfície interna dos pulmões é revestida por
uma fina camada de líquido que contém substâncias
antimicrobianas capazes de eliminar as bactérias constantemente
aspiradas ou inaladas, prevenindo dessa forma as
infecções pulmonares. O aumento da concentração de sais
nesse envoltório líquido das células que revestem o interior
dos pulmões inibe a atividade antimicrobiana dessas
substâncias, fazendo com que as bactérias se espalhem e
produzam infecções crônicas. Reduzindo-se a concentra-
ção salina do líquido, pode-se aumentar a atividade
antimicrobiana e prevenir a infecção.
A eficiência do xilitol no tratamento de doenças respiratórias
é atribuída por Zabner et al. (2000) à baixa
permeabilidade transepitelial desse edulcorante, que, por
isso, não é metabolizado pela maioria das bactérias e pode
diminuir a concentração de sais no líquido que reveste a
superfície interna dos pulmões. Experimentos realizados
por esses autores, a partir de 50 µL de uma solução 3 mM
de xilitol, demonstraram que as bactérias Staphylococcus
aureus e Pseudomonas aeruginosa (principais causadoras
de doenças pulmonares) não utilizam xilitol para crescimento,
o que faz diminuir a concentração de sais no líquido
e aumentar a atividade antibiótica natural dos pulmões.
Pode-se dizer, portanto, que o xilitol fortalece o sistema de
defesa natural dos pulmões, atrasando ou prevenindo o
estabelecimento de infecções bacterianas, entre as quais se
inclui a pneumonia.
Pacientes com doenças respiratórias normalmente
apresentam congestionamento na mucosa do nariz, dificuldade
em respirar e problemas pulmonares, recomendandose
nesses casos a irrigação nasal para manter limpas as vias
respiratórias e facilitar a respiração. Estudos recentes mostram
que o xilitol aplicado em forma de spray nasal reduz
a carga bacteriana e aumenta os mecanismos de defesa local
(Zabner et al., 2000). Além disso, ele inibe o crescimento
de Streptococcus pneumoniae e Haemophillus
influenzae, bactérias patogênicas causadoras da sinusite e
das infecções respiratórias, e diminui a aderência dessas bactérias às células epiteliais, reduzindo a incidência do
processo infeccioso (Tapiainem et al., 2001).
PROCESSOS INFLAMATÓRIOS
O uso do xilitol como suplemento alimentar (6 a
15% da alimentação) tem demonstrado bons resultados
em relação a processos inflamatórios agudos induzidos.
Takahashi e colaboradores (1999) realizaram pesquisas
com aves de até 12 dias de idade, alimentando-as
por 10 dias com uma dieta que continha 15% de xilitol.
Após esse período, injetaram antígenos nas aves para induzir
processos inflamatórios e observaram que o tratamento
com xilitol, além de aliviar o retardamento do crescimento
e a anorexia provocados pela infecção, ainda preveniu
a perda de peso dessas aves, sem afetar ou alterar
qualquer outra parte do seu sistema. Em estudos posteriores,
esses autores reduziram para 6% a porcentagem do
xilitol na dieta das aves e para apenas 1 dia o período de
alimentação antecedente à indução do processo inflamatório.
O resultado foi que os mesmos efeitos benéficos
foram observados em menos tempo e com um custo menor
de tratamento (Takahashi et al., 2000).
Embora pouco numerosas, as pesquisas referentes à
aplicação do xilitol na cura ou controle de processos inflamatórios
são muito promissoras, pois todas indicam que,
com um baixo conteúdo de xilitol na dieta é possível obter-se
resultados positivos num curto período de tratamento,
sem prejudicar o funcionamento geral do organismo.
PROCESSOS DE OBTENÇÃO DO XILITOL
O xilitol é um produto intermediário que aparece
durante o metabolismo de carboidratos em mamíferos,
inclusive no homem (Ylikahri, 1979). Um humano adulto
produz de 5 a 15 gramas de xilitol por dia em condições
metabólicas normais e a concentração dessa substância no
sangue varia de 0,03 a 0,06 mg/100 mL (Pepper, Olinger,
1988). O xilitol é formado no organismo humano como
um composto intermediário do ciclo do ácido urônico,
sendo consumido para produção de ácido glucurônico, o
qual é empregado em processos sintéticos e em reações de
destoxificação (Ylikahri, 1979). Na natureza o xilitol pode
ser encontrado em muitas frutas, vegetais e cogumelos,
porém, em quantidades inferiores a 900 mg/100 g, o que
torna sua extração um processo antieconômico e impraticável
(Parajó et al., 1998b).
Uma alternativa à extração do xilitol diretamente
dessas fontes naturais é a sua obtenção pela hidrogenação
da D-xilose presente na matéria vegetal, seja por via quí-
mica, seja por via biotecnológica (Figura 4).
CONCLUSÕES
Desde a sua aprovação, em 1963, o uso de xilitol em
dietas alimentares vem sendo adotado por muitas nações.
Também a partir daí, tiveram início muitas pesquisas buscando
encontrar aplicações clínicas para esse composto.
Hoje, com um grande número de trabalhos já concluídos,
sabe-se que o xilitol traz benefícios à saúde humana e pode
ser utilizado na área médica para tratamento ou prevenção
de doenças. Sua maior aplicação até hoje é na saúde bucal,
uma vez que já foi comprovada sua eficiência na redução
da incidência de cáries, na estabilização das cáries já formadas
e na remineralização dos dentes. O xilitol também
tem sido empregado com êxito no tratamento de otites
médias agudas e infecções respiratórias, devido ao fato de
as espécies bacterianas presentes na nasofaringe, assim
como as espécies presentes na flora bucal, não possuírem
as enzimas responsáveis pelo metabolismo do xilitol-5-
fosfato (composto formado pela fosforilação do xilitol
dentro da célula). O acúmulo deste composto dentro a
célula é tóxico ao microrganismo, afetando seu crescimento
e diminuindo seu tempo de sobrevivência. Outra aplicação
clínica de grande importância do xilitol é quanto ao
seu uso por pessoas diabéticas, o que é possível devido a
este não promover aumento significativo na concentração
de glicose no sangue.
No que se refere aos processos de produção de
xilitol, a via química convencional tem o inconveniente de
exigir um grande aporte energético, fato esse que encarece
o produto, tornando-o, em relação a outros adoçantes,
pouco competitivo para aplicação nas indústrias de alimentos
e de fármacos. Por essa razão, diversos centros de
pesquisa vêm-se dedicando ao desenvolvimento do processo
de produção de xilitol por via biotecnológica, que
requer um aporte menor de energia e pode, portanto, tornar
o processo economicamente mais viável. Assim, espera-se
que, em um futuro próximo, o xilitol seja mais amplamente
comercializado no mercado, não somente como
adoçante de alimentos, mas também como ingrediente de
produtos farmacêuticos.
410 S.
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