פוליולים - Polyols

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
פוליולים
Polyols
שמות אחרים	Taldo; Pentose phosphate Ribose-5-phosphate deficiency
מעבדה	כימיה בשתן
תחום	חומרים ממתיקים.
טווח ערכים תקין	ERYTHRITOL: גיל פחות מ-11 חודש -<220 mmol/mol creatinine, גיל 1-3 שנים -<267 mmol/mol creatinine, גיל 4-17 שנים - <171 mmol/mol creatinine, גיל מעל 18 שנים - <99 mmol/mol creatinine. ARABINITOL: גיל פחות מ-11 חודשים - <140 mmol/mol creatinine, גיל 1-3 שנים -<149 mmol/mol creatinine, גיל 4-17 שנים - ,,<97 mmol/mol creatinine, גיל מעל 18 שנים - <51 mmol/mol creatinine. RIBITOL: גיל פחות מ-11 חודשים - <31 mmol/mol creatinine, גיל 1-3 שנים - <31 mmol/mol creatinine, גיל 4-17 שנים - <17 mmol/mol creatinine, גיל מעל 18 שנים - <11 mmol/mol creatinine. SEDOHEPTULOSE: גיל פחות מ-11 חודשים - <76 mmol/mol creatinine, גיל 1-3 שנים - <27 mmol/mol creatinine, גיל 4-17 שנים - <28 mmol/mol creatinine, גיל מעל 18 שנים - <22 mmol/mol creatinine. נתונים אלה על פיWamelink וחב' ב- J Inherit Metab Dis משנת 2019, Eyaid וחב' ב- J Inherit Metab Dis משנת 2013, Huck וחב' ב- Am J Hum Genet משנת 2004, ו-Wamelink ב- J Inherit Metab Disמשנת 2008).
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

אבחון של חסר באנזימים transaldolase (להלן Taldo או ribose-5-phosphate isomerase).

Polyols השכיחים במזון

ישנם 7 סוגים של פוליולים במזון שצריכתם אינה מסוכנת לאדם:

1. Erythritol שמתיקותו מקבילה ל-60-80% מהסוכר השולחני ואינו מכיל קלוריות. הוא מופיע בכמות קטנה בפריטי מזון מותסס כגון miso וסויה, אם כי הוא שכיח יותר בפריטי מזון המוספים כממתיקים
2. Sorbitol שמתיקותו כ-60% מזו של סוכר שולחני, ומכיל 2.6 קלוריות/ גרם. פוליול זה מופיע באופן טבעי בתירס מתוק, תפוחי עץ, נקטרינות, אבוקדו, ברוקולי, אגסים, אפרסקים ופטל. סורביטול משמש לרוב כממתיק בריבות, מנטול, גומי לעיסה, ומשחת שיניים. צריכת כמויות גדולות של פוליולים ובעיקר סורביטול ומניטול, עלולה לגרום לכאבי קיבה, נפיחות ושלשולים. יש להם גם השפעות משלשלות חזקות.
3. Mannitol שמתיקותו מקבילה ל-50-70% מהסוכר השולחני, מכיל 1.6 קלוריות/גרם. מניטול נמצא באופן טבעי במספר ירקות, כגון פטריות, כרובית ואפונה
4. Xylitol מספק את אותה דרגת מתיקות כמו סוכר שולחני, אך עם 40% פחות קלוריות. הוא משמש כממתיק במשחות שיניים, מנטה, גומי לעיסה וסוכריות. הוא נמצא בכמויות קטנות בדובדבנים, אצות, שמרים ומספר סוגי פטריות
5. Maltitol הוא בעל 50-90% ממתיקותו של סוכר שולחני ומכיל 3 קלוריות/גרם. הוא מצוי באופן טבעי בסוגים מסוימים של ירקות ופירות, ומשמש לעתים קרובות כממתיק בגרסאות של שוקולד לסוכרתיים, בממתקי ג'לי, ובגלידות
6. Lactitol הוא בעל 35-40% ממתיקותו של סוכר שולחני, ומכיל 2.4 קלוריות/גרם. הוא מהווה גרסה של לקטוז שעבר הידרוגנציה במעבדה, דהיינו הוא מכיל מימן שהוסף לו. לקטיטול נמצא בשוקולד ובמיני מאפה
7. Isomalt מכיל 45-65% מהמתיקות של סוכר שולחני. ומכיל 2.0 קלוריות/גרם. הוא מהווה גרסה שעברה הידרוגנציה של סוכר הקרוי isomaltulose, ומופיע בממתקים קשים

כל שבעת הפוליולים מכילים פחות קלוריות מאשר סוכר שולחני, ומופיעים באופן טבעי במספר ירקות ופירות.

פוליולים, FODMAPs והמעי

FODMAPs פירושו Fermentable Oligosaccharide Disaccharide Oligosaccharide Disachride, Monosaccahride, and Poliols. צריכת כמות גדולה של poliols עלולה לפגוע במעי, זאת כיוון שפוליולים אינם נספגים היטב, וגורמים להצטברות מים במעי, מה שעלול לגרום לנפיחות, כאבי קיבה ושלשולים הן באנשים בריאים וכן באלה הסובלים מ-IBS. באירופה, כל מצרך המכיל מ-10% של תוספי פוליולים חייב להיות מוגדר כמצרך העלול לגרום לשלשולים.

השפעות של פוליולים ספציפיים במעי

פוליולים שונים יכולים להשפיע על המעי בדרכים שונות. סורביטול ומוניטול משפיעים בכך שהם מזינים את החיידקים במעי הגס ובכך יוצרים גז המגביר כאבים ויצירת נפיחת באלה עם IBS. כיוון שסורביטול, מניטול ולקטיטול הם בעלי השפעה משלשלת חזקה, הם משמשים לעתים במקרי עצירות. בין כל הפוליולים, קסיליול ואריטיטול משפיעים על המעי בצורה החלשה ביותר. עם זאת, מספר פוליולים הם בעלי השפעה בריאותית חיובית במעי. לדוגמה, לקטיטול ו-isomalt הם פרביוטיים בהיותם מזינים חיידקים "בריאותיים" במעי (bifidobacteria).

פוליולים ורמות סוכר בדם

פוליולים יכולים להפחית את השינויים (spikes) ברמת גלוקוז בדם כאשר משווים אותם לפריטי מזון או שתייה סוכריים. זאת כיוון שמרבית הפוליולים חסרים השפעה על רמת הסוכר בדם. לפיכך, המטופלים עם סוכרת type 2, מסתייעים בשיפור רמת הסוכר בדמם, כאשר האחרון מוחלף על ידי פוליולים. עם זאת, maltitol יכול להגביר רמת סוכר בדם בצריכה מרובה שלו, בהשוואה לפוליולים אחרים. זאת, שכן maltitol משמש לעתים קרובות בשוקולד לחולי סוכרת. המרת סוכר בפוליולים עשויה לייצב את רמות סוכר בדם, אלא ש-maltitol מגביר את רמות הסוכר בדם יותר מאשר פוליולים אחרים, כך שחולי סוכרת אמורים להימנע מצריכת פוליול זה.

מחקרים על פוליולים במתנדבים בריאים

יש מספר מחקרים בחיות ובאדם שבחנו את השפעת פוליולים כגון xylitol, isomalt, ו-lactitol על המיקרוביום במעי. מחקר של Tamura וחב' ב-Int J Mol Sci משנת 2013, השווה את המיקרוביום הצואתי של 2 קבוצות עכברים: האחת צורכת דיאטה של 0.05% isoflavone ו-5% xylitol והאחרת צורכת דיאטת ביקורת של 5% isoflavone בלבד. הריכוז של bacteroides היה משמעותי גבוה יותר בדיאטת הביקורת, מאשר בדיאטה העשירה ב-xylitol מה שמראה ש-xylitol משפיע על המטבוליזם של איזופלבונים על ידי שינוי בפעילות המטבולית של המיקרוביוטה הצואתית. מחקר נוסף בחן את השפעת xylitol על המיקרוביום באדם, ומצא מפנה בפלורת המעי מחיידקים גראם-שליליים לחיידקים גראם-חיוביים לאחר מינון בודד של 30 גרם xylitol ‏(Salminen וחב' ב-Food Chem Toxicol משנת 1985). מחקר נוסף כפול-סמיות, ומבוקר כנגד פלצבו, בחן את ההשפעות של צריכת דיאטה מועשרת עם 30 גרם של isomalt או עם 30 גרם סוכרוז ל המיקרוביום הקולוני של 19 מתנדבים בריאים (Gostner וחב' ב-Br J Nutr משנת 2006). התוצאות מצביעות על הסתה של המיקרוביום הקולוני לקראת הגדלה של ה-bifidobacteria עם דיאטת isomalt, בהשוואה לסוכרוז.

מחקר אחר בחן את ההשפעות של lactulose ו-lactitol על המיקרוביום הקולוני ועל ההפעלות האנזימטית ב-36 מתנדבים בריאים (Ballongue וחב' ב- JGastroenterol Suppl Scand J משנת 1997). תמיסת 10 גרם של lactulose ו-lactitol הוחדרו למשתתפי המחקר וגרמו להפחתת הפעילות של האנזימים תומכי הקרצינוגניות (urease, β glucuronidase ו-nitroreductse), וגרמו לעלייה ב-SCFA הצואתי הפרביוטי. השפעות אלו בולטות יותר עם lactulose, שהוא בעל פעילות פרביוטית חזקה יותר. מחקר נוסף, כפול-סמיות, אקראי וארוך טווח בחן את ההשפעות של lactitol במינון נמוך על המיקרוביום הצואתי (Finney וחב' ב-Eur J Nutr משנת 2007). במחקר זה, 5 מתנדבים בריאים צרכו טבלאות של 25 גרם שוקולד חלב המכילות 10 גרם סוכרוז ו-lactitol ביחס של 10:1 מדי יום למשך 7 ימים. בקבוצה שצרכה את שני חומרים אלה ביחס של 0:10, נמצאה עלייה משמעותית של bifidobacteria אך ללא שינוי משמעותי באנארובים צואתיים, ב-aerobes, ב-enterobacteriacae, או בלקטובצילי. בעלי המחקר הסיקו שמינונים קטנים של lactitol יכולים גם לפעול כפרביוטיים.

התפקוד של פוליולים

התפקוד של מסלול הפוליולים הוא לספק דרך חלופית של מטבוליזם של גלוקוז כאשר רמות גבוהות של גלוקוז פוגעות במסלול הגליקוליטי. עם זאת, מסלול הפוליולים משחק תפקיד מרכזי בהרס מאזן ה-redox של +NADP ושל NADPH (Yan ב-Animal Model Exp Med משנת 2018). כפי שהוזכר, aldolase reductase עושה שימוש ב-NADPH לאתחל את הצעד הראשון, מה שגורם להתדלדלות משמעותית של רמות NADPH בגוף. מחקר הראה ירידה בריכוז NADPH בבלוטת הלבלב, ובריאות של מטופלים עם סוכרת, וירידה של 15% ברמת NADPH בעדשה של סוכרתיים (Wu וחב' ב-Redox Biol משנת 2017, ו-Kador ו-Kinoshita ב-Am J Med משנת 1985). ירידה זו פוגעת במספר ריאקציות ביוכימיות.

Glutathione reductase עושה שימוש ב-NADPH כדי להימנע מהעקה החמצונית הנגרמת על ידי רדיקלים חופשיים בגוף האדם. מחקר הראה שבחולי סוכרת, מסלול הפוליולים מפחית את רמת גלוטתיון ואת רמת NADPH כתוצאה מהפעילות הנמוכה של glutathione reductase (Bravi וחב' ב-Metabolism משנת 1997). הצעד השני במסלול זה, ההופך סורביטול לפרוקטוז, דורש +NAD לזירוז הריאקציה, וליצירת מולקולות NADH. לתהליך זה יש מספר השפעות שליליות. Sirtuins הם אנזימים מסוג histone deacetylase הזקוקים ל+NAD לפעילותם. מחסור ב-+NAD פוגע במסלול ה-sirtuin האחראי לדה-אצטילציה של חלבונים בגוף האדם (Morris ב-Free Rad Biol Med משנת 2013). עודף של NADH מעכב מסלולים מטבוליים אחרים של גלוקוז, כגון מעגל Krebs, וכן הקומפלקסים של גליקוליזה ושל pyruvate dehydrogenase (Hwang וחב' ב-FASEB J משנת 2003).