木糖醇是一种五碳糖醇,广泛存在于水果、蔬菜及其他各类食物中。它的甜度相当于蔗糖。在体内,木糖醇是由6-磷酸葡萄糖经糖醛酸途径代谢的中间产物,由L-木酮糖加氢还原而成。其主要代谢途径是在脱氢酶的作用下,氧化成木酮糖,在ATP参与下转变成5-磷酸D-木酮糖而进入磷酸戊糖旁路进行代谢。少量会转变成果糖、葡萄糖或乳酸及三羧酸循环的中间产物。
木糖醇还具有以下特点:无毒,人体可以有效利用;代谢不依赖胰岛素;有抗生酮作用。目前已被广泛用于食品添加剂和糖尿病患者的甜味剂。但大量摄入时可能会引起渗透性腹泻和水平衡失调。每日建议摄入量应低于50~70克。
工业上通常采用水解木质半纤维素或还原木酮糖来生产木糖醇。
性状木糖醇为白色结晶或结晶性粉末,味道与蔗糖相当。极易溶于水(约160g/100mL),微溶于乙醇和甲醇。熔点92~96℃,沸点216℃,热值为16.72kJ/g(与蔗糖相同)。溶于水时吸热,在口中会产生清凉感;10%的水溶液pH 5.0~7.0。
鉴别方法溶解5g木糖醇到10mL等体积的盐酸和甲醛溶液中,50℃下反应2h。加入乙醇25mL后收集产生的结晶,加热使结晶溶解于10mL水中,再加乙醇50mL并用过滤法收集分离出的结晶,在105℃下干燥2h,结晶熔点应在195~201℃之间。
药性与应用木糖醇可代替葡萄糖、果糖作为机体能源,并参与体内合成核酸和解毒过程。不需要胰岛素的帮助,可以直接被细胞摄取、利用而不引起血糖或尿糖升高。还有抑制酮体生成的作用,减少血浆脂肪酸的生成。
口服吸收量个体差异大,可能与肠道细菌、内容物及遗传因素有关。木糖醇在体内几乎全部代谢,极少以原形从尿中排出。适用于体内胰岛素不足时补充热量和体液,改善糖代谢,降低血糖水平。可用于糖尿病患者以及低血糖病人。
注意与禁忌少数人用药后会出现头晕、恶心、呕吐、腹泻、乏力及右上腹痛,减量或停药后症状缓解。个别人可产生利尿作用,并出现少尿和氮质血症。胰岛素诱发低血糖病人禁用;有肝肾功能障碍者慎用。
滴速应限制在0.3g/(kg·h) 以下,浓度过高、滴速过快可引起代谢性酸中毒,损伤肾脏及脑功能。不可与维生素B6、红霉素庚酸盐合用,以免产生光分解。使用时应新鲜配制,并单独使用。
化学性质木糖醇外形似白糖略带甜味的斜方晶体(稳定型)或单斜晶体(亚稳型),易溶于水,溶于乙醇及吡啶类溶剂。
用途主要用于食品作为甜味剂。