국제 농업 정보자일리톨1. 머릿말2000년 말, 자일리톨이란 이름을 단 껌이 나왔고 이 껌은 사람들의 그동안의 껌에 대한 인식과 껌시장의 판도를 바꾸는 엄청낭 영향을 불러 일으켰다.이 것이 가능했던 것은 자일리톨이라는 성분때문이였다. 일반적인 과일, 채소에도 조금씩 들어 있다는 이 성분은 과연 무엇이고 어떻게 이용될수 있는가 살펴보아야 겠다.2. 본론(1) 자일리톨이란?① 자일리톨은 양파, 시금치, 딸기등의 과실이나 야채중에 많이 함유되어 있는 천연소재감미료로서 인간체내에서 만들어지는 대사 중간 물질이고, 상업적으로는 자작나무나 옥수수 대 속으로부터 추출한 자일로스를 생물 공학적 방법으로 발효하여 생산하거나 금속 촉매에 의한 화학적 방법에 의해 얻을 수 있으며, 설탕과 유사한 단맛을 내며, 입안에서 녹을 때 강한 청량감(시원한 느낌)을 준다. 또한 혈당치를 상승시키지 않으며, 인슐린 비의존성으로는 당뇨병 질환 예방과 설탕에 비해 칼로리가 낮아 비만에 영향이 적은 것으로 알려져 있다.② 1891년 독일의 화학자인 Emil Fischer에 의해 발견되어 유기화학계에 널리 알려지기 시작, 핀란드 등 몇몇 나라에서 2차대전 발발로 설탕이 부족하자 대체 감미료를 찾으려고 애쓰던 중 자일리톨의 생산기술 개발에 성공하였다. 그 후 식품에 감미료로 사용 되어져 왔지만 가격이 설탕의 10배로 많이 이용되지는 못하였다. 하지만 1970년대에 치의학적으로 효과가 발견된후 자일리톨이 관심을 끌게 되었다. 최초의 자일리톨 함유 껌은 1975년 핀란드에서 개발되었다.③ 포도당이 6개의 탄소로 만들어진 6탄당인 것에 반해 자일리톨은 5개의 탄소만으로 특유의 5탄당 구조를 갖는다.(5탄당 알코올), 화학식은 C5 H12 O5: 분자량 152.15. 크실리톨이라고도 발음했었다.④ 바나나, 딸기, 양상추, 시금치등의 일반적인 과일이나 채소에도 많이 함유되어 있다.(2) 자일리톨 생산 방법자일리톨의 생산 방법은 크게 화학적, 생물학적, 유전 공학적인 방법으로 나누어 질 수 있다.① 화학적인 방법은 식물에 포함되어 있는 자일란(xylan)을 가수 분해 하여 얻어진 자일로스(Xylose) 에 Ni/Al2O3 등의 촉매를 이용해 수소화 반응을 일으켜 자일리톨을 얻는 방법이다. 그러나 수소를 첨가하는 화학적 방법은 분리정제의 비용이 고가이고 다량의 유기용매를 사용하여 고온 고압에서 진행시키는 반응이므로 대량의 폐기물이 발생하는 문제점을 지니고 있다.② 생물학적인 방법은 오탄당의 이용 능력이 뛰어난 효모 균주를 이용한 생산 방법이다. 오탄당을 이용한 발효의 주된 산물인 자일리톨과 에탄올의 생산은 서로 상반되는데 이것은 xylose가 xylitol을 거쳐 탄소 대사 경로로 들어 가면서 에탄올이 부산물로 발생하고 xylitol의 생성량은 감소하기 때문이다. xylitol 생성 균주는 오탄당을 이용하는 균주중 에탄올을 소량으로 생성하는 균주로 Candida guillermondii, C. tropicalis, C. parapsilosis, C. bodinii, Pichia stipitis 등의 많은 효모에서 xylitol을 생성하는 것으로 알려져 있으며 최근에 우리나라에서 출원되고 있는 자일리톨의 생산 방법에 관한 특허중 많은 비중을 차지하고 있다.③ 유전공학적인 방법은 Saccharomyces sp.와 같이 xylose를 이용하지 못하는 균주이지만. 유전공학적인 방법을 이용하여 xylose를 이용 가능한 효모 균주로부터 분리, cloning한 xylose reductasegene 이나 xylitol dehydrogenase gene로 형질 전환시켜 xylitol 발효에 이용하는 법이다.(3) 자일리톨의 효과, 성질※ 용해열 - 어떤물질 1 mol을 용매에 녹일 때 출입하는 열※ 흡습성 - 옷감이 땀이나 수증기를 흡수하는 능력※ 수분활성도 - 외부 미생물에 오염 되었을때 미생물이 자라날 수 있는 정도를 결정(낮을수록 못자란다.)▶열에 대한 안전성자일리톨은 열에 대하여 안정하여 120°C에서 9시간 가열하여도 90°C이상 거의 파괴가 일어나지 않는다.▶용해성용해성은 온도와 당알코올에 따라 다르나 일반적으로 자일리톨, 솔비톨 등이 설탕보다 잘 녹는다. 자일리톨의 경우 상당히 잘 녹으며 30°C 이상의 온도에서는 설탕이상으로 용해성이 높다.▶흡습성당알코올의 품질을 평가하는 데에서 중요한 요소 중에 하나가 바로 흡습성이다. 자일리 톨은 흡습성이 높은 편에 속하여 특수 포장이 필요하다.▶점도설탕 및 기타 다른 당알코올과 비교해 자일리톨의 점도는 낮은 편이며 농도에 따라서도 심한 차이를 보여준다.(4) 자일리톨을 이용한 상품 - 껌자일리톨은 치아의 재석회화를 촉진하고 충치균인 뮤탄스균의 활력을 떨어뜨리므로 충치 예방을 위한 구강 위생용품에 사용된다.(충치 예방용 자일리톨 껌, 치약, 구강 청정제)① 충치의 원리뮤탄스균이 치아표면에 쉽게 부착하여 치아표면에 점착성이 강한 세균막(plaque)을 형성하고, 세균막(프라그) 내부에서 당분이나 탄수화물등의 음식물을 발효시켜 산을 만들고 만들어진 산이 치아의 칼슘을 유리시켜 치아를 부식시키게된다.② 자일리톨의 효과자일리톨을 투여하면 입 안에 살고 있는 뮤탄스균이 자일리톨을 설탕으로 착각하여 이를 섭취한 후 발효를 시키려고 하지만, 발효가 되지 않는 사실을 깨닫고 다시 배출시킨다. 이과정을 계속 반복하면서 뮤탄스균은 자체 에너지를 고갈시키게 되고 뮤탄스균 수가 줄어들게 된다. 이를 자일리톨 무익회로라 한다.즉, 자일리톨은 구강내에서 대표적인 충치발생 원인균인 뮤탄스균(S.Mutans)에 의한 발효를 억제하여 산을 생성하지 않고 치아표면의 세균막인 프라그의 형성을 감소시키며, pH 저하를 억제함으로서 충치예방 기능을 수행하게 된다.또 껌을 씹음으로써 침의 분비를 촉진시키게 되고 치아에서 법랑질이 이탈되는 것을 방지하고 이탈된 법랑질이 재침착하는 것을 도와주게 된다.③ 모자(母子) 감염 억제갓 태어난 아이의 입안에는 충치의 원인균이 뮤탄스균의 존재가 없다가 첫 젖니가 나는 시기부터 조금씩 군체를 형성하며 생후 19개월에서 33개월사이에 급격하게 뮤탄스균의 군체가 늘어나게 된다. 이 기간(19개월-33개월)을 소위 Infection Window(감염창 혹은 전염창)라 하여 뮤탄스균에 가장 잘 전염되는 시기인데 뮤탄스균은 거의 대부분 어머니의 타액으로 부터 전염이 된다. 따라서 어머니의 뮤탄스균을 먼저 줄여주어야 하며 동시에 전염매체인 어머니의 타액이 아기에게 전달되는 경로를 최소화해야 한다.1990년대 세계치과학회지에 발표된 논문에 의하면 생후 3개월 된 아기를 가진 엄마들에게 2년간 자일리톨껌을 하루 3-5회씩 씹게 하였더니, 아기가 2살이 되었을 때 뮤탄스균에 감염되는 빈도가 1/5로 줄어들었다는 것을 알게 되었다. 단지 어머니가 자일리톨껌을 21개월 씹는 것만으로도 2살아기의 충치유발 가능성이 80%가 줄어들었다는 것이다. 이 아기들이 5살이 되었을 때 검사한 결과도 엄마가 자일리톨을 씹지 않았었던 그룹에 비해 충치처치가 75%나 낮았었던 것을 알게 되었다.(5) 자일리톨의 다른 용도① 설탕과 자일리톨은 단맛을 비롯한 여러 유사한 물성을 지니고 있기 때문에 설탕을 쓰지 않거나 설탕을 대체하여야 할 용도로 사용할 수 있다. 즉, 설탕을 넣어서 만드는 제품에 모두 사용할 수 있다. 츄잉껌, 과자, 사탕, 음료, 초콜릿 등등…….칼로리를 줄이거나 무설탕제품을 만들거나 아니면 자일리톨의 시원한 맛을 응용하는 제품에 사용할 수 있다.② 자일리톨은 체내에 빠르게 흡수, 필요한 에너지를 공급하면서도 혈당량은 올리지 않기 때문에 당뇨병 환자뿐 아니라 일반 환자용 수액제로 사용한다.③ 자일리톨의 흡습 기능을 이용한 화장품 등 습윤 조절제 등을 만들 수 있다④ 자일리톨은 페렴렌사 구균을 포함한 용혈성 렌사구균 발육 저해 현상이 있으며 꾸준히 자일리톨을 섭취하면 호흡기와 소화관에 존재하는 병원성 세균의 성장을 억제하는 효과를 나타낸다.이런 항세균 작용을 이용하여 여드름 치료제, 중이염 치료용 시럽 등을 만들 수 있다.⑤ 자일리톨은 장내에서 칼슘의 흡수를 쉽게하여 골다공증을 예방하는데 도움이 된다. 동물실험에서 자일리톨이 골다공증 예방효과가 있다는 것이 밝혀졌다.⑥ 고령으로 인해 구강이 건조해지는 구강건조증 환자가 자일리톨을 섭취하면 타액분비를 촉진시켜 증상을 완화해준다. 이때 자일리톨을 구강내에 장시간 머물게 하는 것이 좋으며 치아표면을 적셔주면 치아보호에도 효과가 있다.(6) 자일리톨에 대한 궁금증① 자일리톨껌을 얼마나 오랫동안 씹어야 되나?자일리톨은 성인의 경우 하루에 3-5번 정도 식후와 간식 후 그리고 잠자기 전에 섭취토록 하고 한번에 1-2알 정도가 가장 적당하다고 할 수 있다. 껌은 약10~15분 정도 씹으시면 된다. 자일리톨껌은 단물이 아직 남아 있을 때까지만 씹는 것이 좋다. 또 감미료 함유량중 50% 이상이 자일리톨이여야 원하는 효과를 얻을수 있다. 참고로 기존의 껌의 성분은 포도당으로 이루어져 있어서 껌의 단물이 없어진 후에도 오래동안 씹어야 한다.
자일리톨국제농업정보자일리톨이란?천연 소재 감미료 설탕과 비슷한 맛을 내며 청량감을 줌 충치 예방 효과 등 여러 기능자일리톨의 역사1891년 Emil Fischer 발견 2차대전시 생산기술 개발 성공 1975년 핀란드에서 최초의 자일리톨 함유 껌 개발 화학식은 C5 H12 O5, 분자량 152.15자일리톨, 어디에 많이 함유되어 있나?86인삼107시금치935서양오얏300콜리플라워362딸기131양상추268나무딸기89양파21바나나함유량 (mg/100g)과일,채소함유량 (mg/100g)과일,채소자연적인 자일리톨 VS 인공적인 자일리톨여러 채소, 식물에서 얻어 내는 방법 자작나무등에 들어 있는 자일란, 헤미셀로스 이용자일리톨과 다른 감미료의 차이5탄당 알코올 합성 감미료가 아닌 천연 감미료감미료천연감미료합성감미료당질감미료비당질감미료당 류당알코올올리고당배당체단백질아크설팜 K, 알리탐, 아스파탐, 사카린설탕, 포도당, 과당, 물엿, 우유, 자일로스솔비톨, 자일리톨, 이소말트, 락티톨자일리톨과 설탕의 차이높다낮다혈중 포도당높다낮다수분 활성도작다크다흡습성높다낮다점도낮다높다용해도1.01.0상대적 감미도-4.3-36.6용해열(cal/g)4.02.4열량(kcal/g)설탕자일리톨구분용해열 크다 - 청량감흡습성 크다 - 화장품에 이용수분 활성도 작다 - 식품 저장성 향상혈중 포도당 낮다 - 당뇨환자자일리톨, 어떻게 생산되나?자작나무를 갈아 자일란을 분리 가수분해하여 자일로스 환원시켜 자일리톨 제조자일란자일로스자일리톨자일리톨의 이용충치 예방 효과 뮤탄스균(S.Mutans)의 성장을 억제 프라그 (치면세균막) 형성을 감소 프라그 내에서의 산생성을 감소 치아에서 법랑질이 이탈되는 것을 방지 이탈된 법랑질이 재침착무탄스균(충치균) 억제 메카니즘자일리톨을 투여 뮤탄스균이 자일리톨을 설탕으로 착각 섭취 후 발효 시도 - 발효 안됨 - 배출 계속 반복 - 자체 에너지를 고갈 자일리톨 무익회로모자(母子) 감염 억제갓 태어난 아이는 뮤탄스균 없음 19개월에서 33개월 사이에 급격 늘어남 어머니가 자일리톨 씹음으로 1/5 감소자일리톨의 용도여드름 치료제 중이염 치료용 시럽수분활성도를 낮춤항균제품치약, 구강청정제충치 예방 기능구강 위생품세안료, 크림, 로션흡습기능화장품당뇨병환자의 수액제, 드링크제혈중 포도당 농도 낮게조절의약품껌, 과자, 사탕, 초콜릿, 음료수설탕대체, 저칼로리 청량효과식품제 품적용원리구 분자일리툴 사용 제품자일리툴 사용 제품자일리툴 사용 제품자일리톨이 해롭진 않나?천연 소재 감미료로서 대단히 안전 FAO(세계식량기구)/WHO(세계보건기구) [1일 허용 섭취량을 제한하지 않음] 많은 양을 섭취하였을 때 사람에 따라서 설사 증상씹는 자일리톨, 마시는 자일리톨씹는 것이 치아에 오래 접촉 마시는 것은 농도 낮고 다른 당 함유그외 궁금증들…자일리톨 껌을 씹으면 치아를 닦지 않아도 되나? - 자일리톨 만으론 치아는 닦아낼 수 없음 자일리톨, 하루에 얼마나 씹어야 하나? - 하루 3회~5회, 1~2알씩 얼마나 들어 있어야 효과가 있나? - 감미료중 자일리톨 50% 이상자일리톨,이것만은 꼭…단지 충치 예방에 도움을 주는 역할 ※ 충치 예방제는 아님 과신하지 말자감사합니다.{nameOfApplication=Show}