Na etiketama prehrambenih proizvoda ponekad se nalazi aditiv E421. Pod ovim brojem je manitol - zaslađivač u prehrambenoj industriji, koji se takođe koristi kao lek u farmakologiji.
Opšti opis manitola
Ova supstanca je aktivni diuretik i fizički stabilan zaslađivač i lek. To znači da ga telo ne može pretvoriti u međuproizvod u hemijskim procesima kao što je metabolizam, zato on ulazi kao strana supstanca sposobna razgraditi vlastite supstance putem desimilacije. Ne apsorbuje se i stoga je diuretik sa laksativnim efektom. Evo šta treba da znate kod upotrebe manitola ili E421.
Definisanje manitola
Manitol je po definiciji šestougljenični, linearni, jednostavni šećer, koji telo metabolizuje samo malo i koji se uglavnom izlučuje bubrezima tokom intravenske primene. Kada se uzima kroz usta, slabo se apsorbuje.
Manitol je klasifikovan kao šećerni alkohol, što znači da se može dobiti iz šećera putem redukcije. Ostali šećerni alkoholi su ksilitol i sorbitol. Manitol i sorbitol su izomeri, jedina razlika kod njih je orijentacija hidroksilne grupe na ugljenik 2.
Ovaj šećerni alkohol poseduje 50 do 70% slatkoće šećera, što znači da mu je potrebno više da bi dao istu slatkoću kao šećer.
Otkriće manitola delo je Žozefa Luisa Prusta (Joseph Louis Proust) 1806. godine. Od njegovog otkrića, koristi se i uvrštava na listu osnovnih lekova SZO.
Zanimljiv detalj je da mu je prvobitno ime bilo mana, zato što se smatralo da ima jaku sličnost sa istoimenom biblijskom hranom.
Svetska antidoping agencija ga je uvrstila na listu zabranjenih supstanci jer se smatra da može prikriti upotrebu drugih lekova. Bez sumnje, ovo je kontroverzna supstanca, s obzirom na mnoga upozorenja i zabrane koje idu uz nju, i s obzirom na njenu široku primenu u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji, kao i u drugim oblastima.
Proizvodnja manitola
Proizvodnja manitola može da se obavi na više načina.
Industrijska sinteza
Manitol se obično proizvodi hidrogenizacijom fruktoze formirane iz skroba ili saharoze, odnosno običnog šećera za kućnu upotrebu. Skrob je jeftiniji izvor saharoze, ali proces je mnogo komplikovaniji.
Kranji proizvod je sirup sledećeg sadržaja:
- 42% fruktoze;
- 52% glukoze;
- 6% maltoze;
U praksi se saharoza hidrolizuje u šećernom sirupu sa 50% fruktoze. Sirup se prečišćava, kako bi se sadržaj fruktoze povećao na 90-95 posto.
Sledeći korak je hidrogenizacija fruktoze na katalizatoru nikla u smesi sorbitola i izomera manitola. Prinos je 50% do 50%, iako je često prinos manitola nešto veći.
Biosinteza
Manitol je jedna od najzastupljenijih molekula za skladištenje energije i ugljenika u prirodi, koje proizvode mnogi organizmi, uključujući kvasac, bakterije, gljivice, alge, lišajeve i druge. Proces fermentacije mikroorganizama u prirodnim uslovima predstavlja alternativu industrijskoj sintezi.
Metaboličko pretvaranje fruktoze u manitol poznato je kao ciklus manitola kod gljiva. Nalazi se i u vrsti crvenih algi i sumnja se da je moguća u drugim organizmima.
Klasa bakterija mlečne kiseline pretvara 3 ili 2 molekula fruktoze i 1 molekul glukoze u 2 molekula manitola i po 1 molekul mlečne kiseline, sirćetne kiseline i ugljendioksida.
Sirupi iz sirovine sa srednjim do velikim količinama fruktoze kao što je sok od jabuke proizvode do 200 grama manitola na 1 litar sirovine. Kada se koriste sojevi hrane bilo kojeg od ovih mikroorganizama, manitol je direktno primenjiv na hranu i nije potrebna dodatna obrada.
Prirodna ekstrakcija manitola
Budući da se manitol nalazi u širokom spektru proizvoda u prirodi, uglavnom u gotovo svim vrstama biljaka, može se izvući direktno iz njih hemijskom ili biološkom sintezom. U Kini uglavnom izvlače manitol iz morskih algi i to je njihova omiljena metoda. Kod morskih algi je 20%, dok je u platanu oko 90%.
Tradicionalna ekstrakcija se vrši ekstrakcijom pomoću etanola, vode i metanola za paru, a zatim hidrolizom sirovine. Metanol se rekristalizuje iz ekstrakta, dajući oko 18 posto originalnog sastava izlaznog proizvoda.
Primena manitola u medicini
Medicinska upotreba manitola uključuje njegovu upotrebu u tabletama, rastvorima, infuzijama i za inhalaciju. Najčešće se koristi za sprečavanje akutnog zatajenja bubrega zbog gubitka krvi i dehidracije, gorenja, šoka ili operacije.
Koristi se i u oftalmologiji za smanjenje pritiska u očima, kao i u mozgu. Prilikom trovanja, pročišćava i eliminiše otrov. Koristi se i u slikovnim studijama gastrointestinalnog trakta.
Koristan je lek za cističnu fibrozu, HOBP i druge. Omekšava sluz, uklanja sekreciju i čisti bronhije. Koristi se i kao diuretik.
Primena manitola u hrani
Manitol povećava glukozu u krvi slabije od saharoze i stoga se koristi kao zaslađivač za osobe s dijabetesom, kao i u žvakaćoj gumi. Iako ima veću toplinu rastvaranja od drugih šećernih alkohola, manitol ima nisku rastvorljivost, ali već rastvoren ima snažan efekat hlađenja. Ne uzima mnogo vode i sve to ga čini pogodnim za upotrebu u bombonama, žvakaćim gumama, sušenom voću i drugom. Njegov prijatan ukus čini ga popularnim sastojkom u tabletama za žvakanje.
Primena manitola u hemiji
Manitol se koristi za formiranje kompleksa sa bornom kiselinom. To povećava njegovu kiselu snagu i povećava preciznost u njegovoj obimnoj analizi.
Takođe je glavni sastojak manitol slanog agara, kao agens za lekove.
Kontraindikacija korišćenja manitola
Manitol je kontraindikovan kod pacijenata s anurijom, teškom hipovolemijom, plućnom vaskularnom kongestijom ili plućnim edemom. Ne bi trebalo da se upotrebljava kod sindroma iritabilnog creva, kod aktivnog intrakranijalnog krvarenja.
Nuspojave dovode do metaboličke acidoze.
Prilikom same uptorebe treba uzimati u obzir načine gutanja. Prilikom uzimanja tabletica, aktivni sastojak utiče na ravnotežu minerala i tečnosti. Postoji opasnost od dehidratacije. Kada se koristi sa difuzorom, može doći do preopterećenja tečnosti i stvoriti problem sa srcem. Kašalj, glavobolja i nelagoda štetni su efekti difuzije.
U slučaju preosetljivosti, reakcije su teške kao što su šok, konfuzija, vrtoglavica, povraćanje, gljivice u ustima, bol u uhu, akne, upala pluća, svrab i druge. Stoga aktivni sastojak uvek treba uzimati strogo u skladu sa uputstvima, kao i pratiti laboratorijske vrednosti u procesu upotrebe.
