Może brzozowy, ale nie cukier

Ostatni tekst zakończyłem postscriptum, w którym zasygnalizowałem, że dostępny w sprzedaży cukier brzozowy wcale nie występuje w soku brzozowym. Dziś chciałbym rozwinąć ten wątek i, co tu ukrywać, przedyskutować na poważnie kilka obiegowych twierdzeń dotyczących (nie)cukru (nie)brzozowego.

Pod potocznym i handlowym określeniem „cukier brzozowy” kryje się związek, którego oficjalna brzmi (2R,3R,4S)-pentan-1,2,3,4,5-pentol. Oczywiście takiej złożonej nazwy nie używają zwykle nawet chemicy, którzy preferują krótszą nazwę ksylitol. Kiedy rozrysujemy sobie jego strukturę chemiczną albo chociaż spojrzymy na jego wzór sumaryczny (C₅H₁₂O₅) to z pewnością zauważymy, że ten związek tak nie do końca przypomina cukier. Owszem, podobnie jak w przypadku cukru, zawiera dużo grup hydroksylowych (-OH), ale szanująca się cząsteczka cukru powinna być albo cykliczna (to znaczy tworzyć zamknięty pierścień) albo (w formie liniowej) posiadać grupę karbonylową (-C=O). Ksylitol jest polialkoholem, ale cukrem nie jest z pewnością.

Różnicę dostrzeżemy wyraźniej, kiedy porównamy jego strukturę z budową cząsteczki zbliżonej cząsteczki cukru prostego, a mianowicie ksylozy (C₅H₁₀O₅). Nie dość, że jej cząsteczka spełnia opisane wyżej wymagania odnośnie budowy cukrów to możemy również zauważyć, że we wzorze sumarycznym spełniona jest zasada proporcjonalności między liczbą atomów węgla wodoru i tlenu, która dla cukrów prostych wynosi 1:2:1, a która jest przyczyną, dla której cukry nazywamy węglowodanami.

Podobieństwo struktur ksylitolu i ksylozy nie jest przypadkowe. Ksylitol otrzymuje się właśnie z ksylozy. Sama zaś ksyloza jest nazywana „cukrem drzewnym” (greckie słowo ksylon oznacza „drewno”) i w tym wypadku oba człony nazwy są w pełni uzasadnione. O tym, że jest ona cukrem już sobie powiedzieliśmy. Co do jej „drzewnego” pochodzenia również nie ma wątpliwości, ponieważ jest ona jednym z głównych składników hemicelulozy, a z kolei ten naturalny polimer stanowi ok. 30% masy drewna.

Już na podstawie tego, co sobie powiedzieliśmy, widać, że droga od drewna (np. brzozowego) do ksylitolu nie jest wcale taka prosta. I tak po prawdzie nie jest za bardzo „ekologiczna”. Najpierw konieczne jest wyodrębnienie hemicelulozy z drewna oraz jej hydrolizę aby otrzymać ksylozę. Te procesy wymagają użycia bardzo dużych ilości wody i innych rozpuszczalników, oraz stężonych kwasów i zasad (choć nowsze technologie pozwalają zredukować ich zużycie).

Kolejnym wyzwaniem jest redukcja (uwodornienie) ksylozy do ksylitolu. W tym wypadku dominują metody oparte na działaniu wodorem (pozostawiam na boku pytanie o jego pochodzenie) w obecności katalizatorów zawierających metale ciężkie, np. nikiel. Proces ten wymaga wysokich ciśnień i podwyższonej temperatury. Są prowadzone próby wykorzystania do przetworzenia ksylozy w ksylitol niektórych bakterii i grzybów. Niemniej wydajność tych technologii pozostaje wiele do życzenia, a poza tym wciąż pozostaje kwestia pozyskiwania samej ksylozy.

Jak można zauważyć, w sieci istnieje dużo materiałów podkreślających wyższość fińskiego ksylitolu nad chińskim. Chemicznie jest to ta sama substancja, jakkolwiek Finowie produkują go z drewna (głównie brzozowego jak deklarują), a Chińczycy z tańszych łodyg i liści kukurydzy. Pomijając kwestię czy ta kukurydza jest GMO, czy nie, oraz nie wnikając w kwestię jak do warunków pracy i ochrony środowiska podchodzi się w Finlandii i Chinach, należy moim zdaniem wziąć również pod uwagę, czy nie szkoda drzew, kiedy można wykorzystywać produkty odpadowe z produkcji roślinnej.

Wśród przewag ksylitolu jako substancji słodzącej wymienia się jego niższą kaloryczność niż cukru trzcinowego/buraczanego (czyli sacharozy). Ponadto są badania wskazujące na to, że zmniejsza on liczebność mikroorganizmów chorobotwórczych, odpowiadających za próchnicę i infekcje w obrębie jamy ustnej. Tak po prawdzie, nie tyle jest on biobójczy, co raczej chodzi o to, że te mikroorganizmy nie są w stanie go metabolizować (w przeciwieństwie do cukrów) i po prostu „umierają z głodu”, kiedy zamiast cukrów spożywamy ksylitol. Nie należy więc zakładać, że jest on jakimś naturalnym antybiotykiem, co czasem się zdarza niektórym publicystom.

Ksylitol jest niewątpliwie bardzo dobrym zamiennikiem cukru dla cierpiących na cukrzycę. Jego indeks glikemiczny jest bardzo niski, co oznacza, że w niewielkim tylko stopniu wpływa na zmiany stężania glukozy i insuliny we krwi. Co ciekawe, ksylitol silnie jednak wpływa na poziom insuliny we krwi psów, i jego spożycie nawet w małych ilościach powoduje m.in. wymioty oraz zaburzenia pracy wątroby. Dodam jeszcze, że z kolei koty, konie czy szczury mają o wiele wyższą tolerancję na ksylitol.

Warto na koniec zaznaczyć, że ksylitol nie ulega także fermentacji, a więc nie da się go wykorzystać do słodzenia ciasta drożdżowego. To zresztą cecha wszelkich słodzików, nie będących cukrami. Ksylitol występuje naturalnie w naturze (w niewielkich stężeniach w niektórych owocach), w tym pewne jego ilości powstają w wyniku trawienia pokarmu w jelitach. Jakkolwiek trzeba zaznaczyć, że nie ma na razie jednoznacznych badań, które by odpowiadały na pytanie, co w przypadku długotrwałego przejścia na dietę ksylitolową zamiast cukrowej. Ksylitol ma poprawiać perystaltykę jelit (czytaj – działa lekko przeczyszczająco), ale wpływa również istotnie na florę bakteryjną układu pokarmowego (po prawdzie – jak każda niezbilansowana dieta).

To tyle na temat ksylitolu. Muszę przyznać, że temat słodzików chodzi za mną od dłuższego czasu, bowiem wokół nich narosło wiele pozytywnych i negatywnych mitów. Może więc warto będzie jeszcze do tematu kiedyś wrócić 😉

Wojciech Smułek

03.04.2022