木糖醇在牙膏中的应用现状

徐映红 黎昌健 杨 松 曹新华 陈 玲

(安徽两面针·芳草日化有限公司 合肥 230601)

木糖醇(Xylitol)是利用植物纤维中含有的多缩戊糖经水解加氢制取的一种多元醇，又称戊五醇。分子式为C5H12O5，相对分子量152.15，外观为白色结晶粉未。味甜，甜度相当于蔗糖，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，故以固体形式食用时在口中会产生愉快的清凉感，10%水溶液pH值在5.0～7.0之间。

液体木糖醇是木糖醇在结晶后的副产品(母液)经净化加工精制就成，液体木糖醇含木糖醇70%以上，相比之下成本比结晶木糖醇低得多，售价便宜，用途和结晶木糖醇一样，也广泛用于各个领域。

1 木糖醇生产现状

1.1木糖醇的生产原料

从理论上看，只要含有多缩戊糖的植物均可作为木糖醇的生产原料。木糖醇于1943年首次被发现存在于植物中，并在20世纪70年代起在芬兰开始大规模生产。商业用木糖醇是从白桦树和橡树中提取的，主要生产国是资源丰富的芬兰。经过我国工程技术人员的努力，大约于1965年开始在我国开始生产木糖醇[1]，目前可用于生产木糖醇的生产原料有玉米芯、蔗渣、稻壳等，这些原料具有多缩戊糖含量高、来源广、产量大、易收集等优点，是物美价廉的理想原料。

1.2木糖醇的生产工艺

我国木糖醇生产工艺是从苏联学习开发的，生产历史并不长，就目前来说，我国木糖醇生产有两条基本工艺，中和脱酸工艺和离子交换脱酸工艺，而各厂家在具体生产工艺上都有自己的独到之处。

中和脱酸工艺是在净化水解液时采用中和法，工艺路线如下：原料处理(粉碎、筛选等)→水解→中和→浓缩→脱色→离子交换→浓缩→加氢→浓缩→结晶→分离→成品。

离子交换脱酸工艺是采用离子交换树脂利用离子交换的方法将硫酸根除去，也有两次交换和三次交换之分，工艺的路线如下：原料处理(粉碎、筛选等)→水解→脱色→离子交换→浓缩→离子交换→加氢→离子交换→浓缩→结晶→分离→成品。

2 木糖醇在牙膏中的应用现状

2.1安全性

木糖醇母液毒性试验结果表明[1]，动物给药7天内均未发生死亡，小鼠LD50(雌雄)均大于40ml/kg(相当于48.6g/kg)，按食品安全性评价标准，属无毒类；按化妆品安全性评价标准，属无毒类。

人体对木糖醇的耐受性是有限的[2]，体重60公斤的人，每小时只能利用15～20克木糖醇，如果在2～3小时内连续食入过量的木糖醇，会产生不良反应，如恶心、腹痛、腹泻、呕吐等。但是，每次刷牙使用牙膏大概为3克，即使全用木糖醇，仍属于安全范围之内。因此，使用木糖醇牙膏并不会因为摄入木糖醇而引起不良反应。

木糖醇的安全性已获得公认，并在1983年被世界卫生组织(WHO)和联合国糖农组织确认为安全的食品添加剂[3]。

2.2保湿剂

木糖醇与甘油在不同浓度下的冰点比较如表1所示[1]。

表1 冰点(℃)

木糖醇具有一般多元醇的特性，其保湿效果与甘油相同，又具清爽感，可用作牙膏、化妆品的保湿剂、抗冻剂。

2.3防龋剂

不同的糖，因其化学结构、分子量大小不同，致龋能力也有差异。按各种糖类的致龋性的大小为序，大致可以排列为[4]：蔗糖>葡萄糖>麦芽糖、乳糖、果糖>山梨醇>木糖醇。

木糖醇通过抑制致龋菌、对早期脱矿龋斑再矿化来实现防龋[5]。

2.3.1抗菌作用、杀菌作用

陈敏珊等试验结果表明[3]，蔗糖和葡萄糖对微生物生长有明显的促进作用，木糖醇对微生物生长没有影响(无促进作用)，木糖醇牙膏能够抑制口腔常见菌和致龋菌的发酵和生长，木糖醇牙膏对口腔致龋菌—变异链球菌、嗜热链球菌、乳杆菌以及白色念球菌有较强的杀菌作用，对金黄葡萄球菌、大肠杆菌也有较强的抑菌作用。

李齐宏等临床试验证明[6]，长期使用木糖醇牙膏能显著抑制牙菌斑形成。韩旭等[7]分别用含有3%蔗糖、2%木糖醇的培养基厌氧条件培养变形链球菌，测量培养基的D(600)值和pH值，结果变形链球菌在木糖醇培养基内生长和产酸均受到明显抑制，在加木糖醇的蔗糖培养基内细菌的生长和产酸也下降，结果表明，木糖醇可以抑制变形链球菌的生长和产酸，可作为一种理想的防龋甜味剂。

GARY H.HILDEBRANDT等经过3个月的试验，结果表明[8]，实验组(使用木糖醇口香糖)唾液中的变形链球菌水平明显低于安慰组(使用山梨醇口香糖)。

WJ Loesche等研究表明[9]，咀嚼4周含木糖醇的口香糖，唾液和牙菌斑上变形链球菌的含量明显低于试验前。

学者认为[10]，龋齿是由致龋菌感染引起的，控制了致龋菌，就在一定程度上控制了龋齿的发生。

2.3.2再矿化作用

木糖醇被认为在早期的龋齿发生过程中，能促进再矿化、抑制脱矿，从而帮助牙齿自然修复微小的龋洞。早期的龋齿只有牙齿硬组织的脱矿，如果采取预防措施，脱矿的牙齿还可以再矿化。木糖醇正是在口腔中的“脱矿”与“矿化”的动态平衡中，使“矿化”的力量更大些[5]。

周智等试验结果表明[11]，试验组咀嚼木糖醇口香糖1个月后，磨牙颊(舌)面和咬合面DIAGNODENT读数与基线相比有显著下降，并且试验组DIAGNODENT读数在3和6个月持续下降；而对照组在1、3、6个月与基线数据比较无显著差异，并指出，应用木糖醇口香糖作为防龋手段，可以促进牙齿表面早期脱矿牙体组织再矿化。

3 小结

木糖醇除了可以作为牙膏的保湿剂、抗冻剂，由于具有一定的防龋效果，还可以作为防龋牙膏的重要原料使用，是对牙膏贡献较大的重要原料。随着木糖醇生产和应用技术的进步，防龋效果将持续提高，可以预见，木糖醇在牙膏中的应用将越来越广泛，将为人类的口腔保健提供更好的服务。