Lactitolul a crescut acidul acetic (+ 54%), acidul n-butiric (+ 84%) și producția totală de SCFA (+ 34%) în comparație cu martorul.

lactitol

Termeni asociați:

  • Lactoză
  • Sorbitol
  • Oligozaharide
  • Poliol
  • Maltitol
  • Glucidele
  • Îndulcitori
  • Prebioticele
  • Lactuloza
  • Zaharoza

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Lactoză și oligozaharide | Lactoză: Derivați

Lactitol

Lactitolul (β-4'galactozilsorbitol) este produs prin hidrogenarea catalitică a lactozei. Dulceața relativă a lactitolului este de 0,3-0,4 în comparație cu zaharoza. Lactitolul nu este hidrolizat de enzimele digestive umane; energia dietetică este derivată din hidroliză în galactoză și sorbitol, urmată de absorbția galactozei de către gazdă sau de fermentarea acizilor grași cu lanț scurt de către microbiota intestinală. Comparativ cu alți polioli și carbohidrați nedigerabili, valoarea calorică a lactitolului este estimată la 2-2,5 kcal g -1. De asemenea, în analogie cu alți carbohidrați și polioli nedigerabili, fermentația intestinală a lactitolului până la acizii grași cu lanț scurt are un efect laxativ, iar consumul de niveluri ridicate de lactitol induce flatulență, diaree osmotică și disconfort gastro-intestinal. O doză de lactitol de 5-10 g zi -1 este în general tolerată cu un efect laxativ ușor, dar fără simptome adverse severe. Lactitolul este, de asemenea, utilizat în tratamentul encefalopatiei hepatice (vezi mai jos).

Oligozaharide nedigerabile derivate din lactoză și alte produse cu valoare adăugată ridicată

3.3.4 Lactitol

Lactitolul a fost obținut pentru prima dată în 1920 de către J.B. Senderens. Bazele pentru producția industrială de lactitol au fost stabilite în 1937 de Wolfrom și colab. (1938). În procesul lor dezvoltat, o soluție de lactoză (30-40% g/g) este hidrogenată la temperaturi cuprinse între 70 și 130 ° C și la presiuni cuprinse între 30 și 74 atm în prezența catalizatorului nichel Raney. Conform Playne și Crittenden (2009), lactitolul a fost comercializat pentru prima dată în 1987. Lactitolul a fost utilizat în principal ca alternativă la lactuloză în tratamentul constipației și encefalopatiei hepatice și ca agent de îndulcire (Faruqui și Joshi, 2012). În ultima aplicație, lactitolul este utilizat ca îndulcitor în vrac în înlocuirea totală sau parțială a zaharozei, având un conținut caloric de aproximativ jumătate din zaharoză și nu provoacă o creștere a conținutului de glucoză din sânge (Grembecka, 2015).

În ceea ce privește reglementarea, lactitolul a fost aprobat ca aditiv alimentar (agent de îndulcire E966) în Uniunea Europeană (anexa II la Regulamentul [CE] nr. 1333/2008) și utilizarea acestuia a fost aprobată și în Israel, Japonia, Norvegia, Suedia, și Elveția; în Statele Unite, lactitolul are un statut GRAS auto-afirmat (Zacharis, 2012). În 2006, Danisco a solicitat de la FDA o scutire de la etichetarea alergenilor alimentari pentru produsele lor lactitol anhidru și lactitol-monohidrat. Solicitarea a fost respinsă deoarece Danisco nu a demonstrat în mod corespunzător absența proteinelor din lapte în aceste produse (US FDA, 2006). Cu toate acestea, FDA a acceptat afirmațiile privind conținutul caloric scăzut (Calorie Control Council, 2015) și îndulcitorul carbohidrat necariogen (US FDA, 2015) în scopuri de etichetare.

Volumul 1

Lactitol

Lactitolul este produs din hidrogenarea catalitică a lactozei pentru a produce alcoolul din zahăr (Visser și colab. 1988). Lactitolul este utilizat ca îndulcitor cu conținut scăzut de calorii și acționează și ca fibră dietetică, concurând împotriva sorbitolului și a maltitolului. Lactitolul este mai puțin cariogen decât zaharoza. Nu este absorbit prin intestinul subțire, deci nu crește nivelul glicemiei și este astfel potrivit pentru diabetici. Este fermentat în intestinul gros de către microflora naturală pentru a da 50% din valoarea energetică a lactozei (Booy 1987).

Producția enzimatică a altor candidați prebiotici derivați din lactoză

C. Guerrero, A. Illanes, în Lactoză derivată din prebiotici, 2016

6.2 Lactitol

Lactitolul (4-O-β-d -galactopiranozil-sorbitol) este un alcool de zahăr nenatural obținut din lactoză care împărtășește unele dintre proprietățile majorității NDO-urilor, deoarece nu este metabolizat și nu este absorbit în intestinul subțire și stimulează Bifidobacteriile colonice și Lactobacili (Ballongue și colab., 1997; Finney și colab., 2007); efectul său asupra bacteriilor colonice a fost considerat similar cu lactuloza (Szilagyi, 2010), dar efectele prebiotice ale lactitolului nu au fost dezvăluite în mod clar (Majumder și colab., 2011). Cu toate acestea, lactitolul este utilizat în principal în industria alimentară și farmaceutică datorită proprietăților sale funcționale. Lactitolul este un îndulcitor cu conținut scăzut de calorii, cu un anumit efect laxativ, fiind considerat fibre dietetice (Kummel și Brokx, 2001). De asemenea, a fost sugerat ca un supresor al apetitului (Gee și Johnson, 2005). Aplicațiile alimentare tradiționale se referă în principal la utilizarea sa ca înlocuitor al zaharozei în gemuri și marmelade, bomboane de ciocolată și bomboane, precum și în produsele fine de patiserie, datorită higroscopicității reduse (van Velthuijsen, 1979).

Ingestia de lactitol nu crește nivelul glucozei, deci este bine potrivită ca ingredient alimentar pentru diabetici (Drakoularakou și colab., 2007). În domeniul farmaceutic a fost utilizat ca laxativ ușor și, de asemenea, în tratamentul encefalopatiei hepatice ca alternativă la lactuloză (Cammà și colab., 1993). De asemenea, a fost utilizat pentru prevenirea cariilor dentare, deși xilitolul este utilizat în principal în acest scop (Szilagyi, 2010). Multe aplicații nealimentare pentru lactitol au fost propuse ca umectant, plastifiant, lac și aditiv topit la cald (Audic și colab., 2003).

Lactitolul este produs chimic prin hidrogenarea lactozei cu catalizatori metalici la presiuni și temperaturi ridicate care determină reducerea fragmentului de glucoză din lactoză la sorbitol (van Velthuijsen, 1979). Randamentele sunt de obicei mai mari de 90% și procesul a fost optimizat obținând randamente de aproape 100% la o productivitate ridicată și folosind catalizatori de ruteniu/carbon și nichel burete la temperaturi de la 110 ° C la 120 ° C și presiuni de hidrogen peste 50 de bari (Kuusisto et. al., 2007). Produsul este recuperat prin concentrare și cristalizare, la fel ca în procesul de producere a lactozei (Yang și Silva, 1995). Lactitolul este comercializat sub formă de sirop concentrat și sub formă de pulbere cristalină sub formă de lactitol monohidrat (Seki și Saito, 2012). Este produs exclusiv prin sinteză chimică, în ciuda unor încercări de a o produce prin biocataliză (Klewicki, 2007).

Principalii producători de lactitol sunt Purac Biochem (Olanda), Danisco (Danemarca) și Mitsubishi Shoji Foodtech Co (Japonia), cu o dimensiune a pieței de 11.000 de tone pe an până în 2009 (Playne și Crittenden, 2009) și o dimensiune actuală estimată a pieței de 17.000 de tone (Lifran și colab., 2009). Prețul său scăzut în comparație cu alți prebiotici sau candidați prebiotici îl face un produs atrăgător derivat din lactoză care promovează sănătatea; cu toate acestea, purificarea extinsă va fi necesară prin cele mai sofisticate utilizări ale sale, care îi pot crește considerabil prețul. Chiar dacă este considerat sigur și respectă unele cerințe prebiotice, s-au făcut foarte puține studii pe studii in vitro și in vivo (Szilagyi, 2010), astfel încât pe termen scurt utilizările sale vor continua să fie cele descrise mai sus.

Derivații lactitolului, cum ar fi oligozaharidele lactitolului (Yanahira și colab., 1992) și esterii acidului gras al lactitolului (van Velthuijsen, 1979; Drummond și Wells, 1998), au fost propuși ca produse valoroase pentru aplicații alimentare și detergenți, respectiv, dar tehnologice impactul este îndoielnic.

Volumul 1

Metabolism

Lactitolul este greu absorbit în intestinul subțire (doar în 2% prin difuzie pasivă) și este fermentat în principal în intestinul gros, unde este transformat în biomasă, acizi grași cu lanț scurt, dioxid de carbon, o cantitate mică de hidrogen și acizi organici (Chattopadhyay și colab., 2014; Koivistoinen, 2007; Zacharis, 2012a; Zacharis și Stowell, 2012). Acizii grași cu lanț scurt sunt apoi folosiți de corpul uman pentru a produce energie (2-2,4 calorii pe gram) (Tabelul 1). Lactitolul acționează ca un stimulent prebiotic al creșterii Lactobaciliilor și Bifidobacteriilor (Ballongue și colab., 1997; Koivistoinen, 2007; Zacharis și Stowell, 2012). Efectele gastro-intestinale, adică cele laxative sunt dependente de dieta persoanei, de vârstă, de sănătatea intestinală generală și de modul și frecvența digestiei, dar este puțin probabil să fie observate când se consumă mai puțin de 20 g de lactitol pe zi (Grembecka, 2015; Zacharis, 2012a; Zacharis și Stowell, 2012).

Transformarea lactozei pentru ingrediente cu valoare adăugată

A.H.J. Paterson, S.J. Kellam, în Ingrediente derivate din lactate, 2009

24.4 Lactitol

Prima descriere probabilă a lactitolului dihidrat a fost raportată de Senderens (1920) cu formele anhidre (Karrer și Büchi, 1937; Wolfrom și colab., 1938), monohidrat (van Velthuijsen, 1979) și trihidrat (Kawashima și colab., 1991) apărând ulterior în literatură. Abia în anii 1980, lactitolul a fost transformat într-un produs comercial, cu aplicații ca alcool de zahăr pentru utilizare în cofetărie, tratamente medicale și formulări farmaceutice.

Lactitolul este preparat prin reducerea catalitică a lactozei folosind hidrogen sub presiune ridicată. O soluție de lactoză este hidrogenată la 100 ° C timp de 6 ore la 8825 kPa folosind un catalizator de nichel Raney. Catalizatorul este apoi filtrat și soluția de lactitol rezultată este purificată prin schimb de ioni și etape de cărbune activ. Prin evaporarea și cristalizarea lichiorului se obține produsul monohidrat (van Velthuijsen, 1979). Manipularea condițiilor de cristalizare permite producerea lactitolului sub formă monohidrat, deshidratat (Blankers, 1995) sau anhidru (Myers și colab., 2005). Date tehnice extinse privind lactitolul sunt furnizate de van Velthuijsen (1979) .

Lactitolul nu este un zahăr reducător și este relativ stabil la căldură, acizi și baze și la reacțiile de tip Maillard. Dulceața relativă este de aproximativ 35% în comparație cu zaharoza, deși valoarea exactă variază în funcție de concentrație (van Velthuijsen, 1979). Lactitolul a fost aprobat de Comitetul de experți FAO/OMS pentru aditivi alimentari, aportul zilnic acceptat fiind înregistrat ca „nespecificat” (IDF, 1983).

Lactitolul are un efect probiotic în intestinul uman prin faptul că ajunge la colon intact și este fermentat de specii bacteriene specifice (Gibson și Roberfroid, 1995). Peste 95% din lactitolul ingerat trece în colon unde este fermentat în principal de speciile Lactobacillus și Bifidobacter, crescând astfel numărul acestora. Astfel de modificări ale compoziției microflorei afectează pozitiv sănătatea prin modificări specifice ale mediului colonic care pot include o reducere a pH-ului și o inhibare a producției de amoniac (Kitler și colab., 1992). Lactitolul nu provoacă hiperglicemie și hiperinsulinemie. Energia metabolică maximă derivată din lactitolul care ajunge la colon este de 8 kJ/g (2 kcal/g), care este jumătate din cea a glucidelor.

O utilizare semnificativă a lactitolului este în prevenirea cariilor dentare. Studiile in vitro au arătat o demineralizare mult mai redusă a mineralului smalțului dentar în comparație cu alte zaharuri (Grenby și colab., 1989). Aceiași lucrători au studiat cariogenitatea lactitolului la șobolani și au ajuns la concluzia că înlocuirea lactitolului cu zaharoză a redus semnificativ cariile dentare. Aceste studii au demonstrat adecvarea lactitolului pentru utilizarea în gume de mestecat și cofetărie aliată. Există multe alte aplicații ale lactitolului în ciocolată, produse de patiserie și alte produse și acestea au fost revizuite recent (Young, 2006). Este de remarcat faptul că dintre noile produse destinate pieței în ultimii ani, aproape trei sferturi erau destinate sectorului cu conținut scăzut de calorii (Affertsholt, 2007).

Lactitolul poate fi, de asemenea, utilizat ca excipent farmaceutic, deși este de obicei mai scump decât gradele farmaceutice de lactoză. În consecință, utilizarea sa este în mod normal limitată la aplicații care exploatează hidroscopicitatea scăzută a acestui alcool de zahăr: și anume, preparatele de tablete care conțin compuși activi sensibili la umiditate. În paralel cu lactoza, formele cristaline de lactitol produc tablete cu caracteristici slabe de duritate și friabilitate. Pentru a depăși acest lucru, au fost concepute metode pentru a crea forme de lactitol direct comprimabile care produc tablete acceptabile (Oliger și Pearson, 1998).

Producția actuală este de aproximativ 10 000 de tone pe an (Affertsholt, 2007).

Alcooli de zahăr ☆

Pastile

Cercetările au arătat că lactitolul, maltitolul cristalin și eritritolul sunt singurele materiale adecvate pentru a produce o pastilă cu un conținut caloric mai scăzut decât pastilele convenționale pe bază de zahăr, dar sunt altfel identice. În plus față de conținutul caloric mai redus și efectul de răcire pronunțat, eritritolul are avantajul suplimentar al lactitolului și al maltitolului cristalin de a necesita un timp de uscare mai scurt pentru a obține textura necesară la un conținut redus de umiditate reziduală. Pastilele pe bază de eritritol (până la 99%) au proprietăți excelente de valabilitate, chiar și atunci când sunt depozitate în condiții de umiditate ridicată.

FICAT | Managementul nutrițional al tulburărilor hepatice și biliare

Lactuloza/lactitol

Eficacitatea lactulozei/lactitolului este incontestabilă și este unul dintre tratamentele de primă linie. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece constipația este citată de mulți autori ca un factor de precipitare comun pentru HE. Așa cum am menționat anterior, flora colonică și glutaminaza din ileon sunt responsabile pentru producția semnificativă de amoniac liber transportat în vena portală.

Este de dorit ca un pacient cu antecedente de encefalopatie hepatică să-și deschidă intestinele de două până la patru ori pe zi, iar scaunele să fie moi și acide (pH

Consecințele neurologice ale bolilor hepatice

Kavish R. Patidar, Jasmohan Singh Bajaj, în Zakim and Boyer's Hepatology (Ediția a șaptea), 2018

Dizaharide neabsorbabile

Studiile privind lactuloza și lactitolul în HE au fost slab alimentate și, prin urmare, nu se pretează la interpretarea dată de mulțimea de pacienți care au de fapt această complicație 109 (Tabelul 14-8). Ahls-Nielsen și colab. 113 a pus sub semnul întrebării validitatea generală a tuturor dizaharidelor slab absorbite ca standard de îngrijire pentru HE într-o revizuire sistematică. În singurele studii placebo-controlate cu lactuloză în tratamentul HE, nu a existat o superioritate statistică a lactulozei față de placebo. Deși ECR mai mari care compară lactuloza cu neomicina (de obicei cu sorbitol adăugat) au demonstrat o echivalență, acestea nu sunt alimentate pentru a demonstra acest lucru din punct de vedere statistic. Apelul pentru studii controlate cu placebo pentru a clarifica eficacitatea lactulozei (sau lactitolului) în tratamentul OHE așteaptă rezolvarea constrângerilor etice în efectuarea unor astfel de studii. În acest stadiu nu există dovezi suficiente că lactuloza este eficientă pentru tratamentul episoadelor de OHE; cu toate acestea, există o preponderență a experienței anecdotice și a confortului în utilizarea lactulozei, ceea ce explică lipsa studiilor controlate cu placebo în OHE. Astfel, chiar și cu lipsa de date, dizaharidele neabsorbabile ar trebui considerate ca terapie de primă linie pentru OHE.