Kenapa sorbitol disebut sebagai bahan pengganti gula

Sorbitol, juga disebut glucitol, ialah suatu gula alkohol yang dimetabolisir oleh tubuh manusia secara lambat. Sorbitol dapat diperoleh melalui reduksi glukosa, mengubah gugus aldehida menjadi gugus hidroksil. Sorbitol terdapat dalam buah apel, pir, persik, dan prun. Sorbitol disintesis oleh sorbitol-6-fosfat dehidrogenase, dan diubah menjadi fruktosa oleh suksinat dehidrogenase. Suksinat dehidrogenase ialah suatu enzim kompleks yang turut serta dalam siklus asam sitrat.

Nama IUPAC Sorbitol ialah (2S,3R,4R,5R)-Heksana-1,2,3,4,5,6-heksol. Nama lainnya adalah: D-Sorbitol dan D-Glucitol. Adapun sifat-sifatnya adalah:

Rumus molekul: C6H14O6

-Berat molekul: 182,17 gr/mol

-Densitas: 1,489 gr/cm3

-Titik leleh: 95 °C

-Titik didih: 296 °C

Kegunaan

Pemanis

Sorbitol merupakan gula pengganti. Ia mungkin terdaftar di bawah bahan aktif terdaftar untuk beberapa makanan dan produk. Sorbitol disebut sebagai pemanis nutrisi karena memberikan energi makanan: 2,6 kilokalori (11 kilojoule) per gram dibandingkan dengan rata-rata 4 kilokalori (17 kilojoule) untuk karbohidrat. Sorbitol sering digunakan dalam makanan diet (termasuk minuman diet dan es krim), permen, obat batuk, dan permen karet bebas gula.

Sorbitol terjadi secara alami dalam buah-buahan dan biji-bijian batu dari pohon genus Sorbus.

Laksatif

Sorbitol dapat digunakan sebagai laksatif non-stimulan melalui suspensi oral atau enema, dan seperti gula alkohol lain dengan pengecualian eritritol, dapat menyebabkan dapat menyebabkan GI distress  dengan segaja ketika mengkonsumsi produk makanan dengan Sorbitol berlebihan. Ia bekerja dengan mengalirkan air ke dalam usus besar, sehingga merangsang buang air besar. Sorbitol telah ditentukan aman untuk digunakan oleh orang tua, meskipun tidak dianjurkan tanpa konsultasi dengan dokter.

Aplikasi  Medis

Sorbitol digunakan dalam media kultur bakteri untuk membedakan Escherichia coli 0157:H7 patogen dari kebanyakan strain E. coli lain, karena ia biasanya tidak mampu mem-fermentasikan sorbitol, tetapi 93% dari strain E. coli yang dikenal mampu melakukan fermentasi.

Sorbitol, dikombinasikan dengan kayexalate, membantu  membersihkan diri dari ion kalium yang berlebih dalam keadaan hiperkalaemik. Kayaxalate menukar ion natrium ion kalium di usus, sedangkan sorbitol membantu untuk menghilangkannya.

Kesehatan, Makanan, dan Kosmetika

Sorbitol sering digunakan dalam kosmetika modern sebagai humektan (humektan adalah salah satu dari sekelompok zat higroskopis yang digunakan untuk menjaga hal-hal yang lembab)dan pengental. Sorbitol sering digunakan dalam pencuci mulut dan pasta gigi. Gel transparan dapat dibuat hanya dengan sorbitol, karena ia memiliki indeks refraksi sangat tinggi untuk formulasi tembus pandang. Soebitol juga sering digunakan di hampir semua permen karet (“bebas gula”).

Sorbitol digunakan sebagai aditif cryoprotectant (dicampur dengan sukrosa dan natrium polifosfat) dalam industry manufaktur surimi, pasta ikan sangat halus yang paling umum diproduksi dari Alaska (atau walleye) pollock (Theragra chalcogramma). Sorbitol juga digunakan sebagai humektan dalam beberapa sigaret.

Sorbitol terkadang digunakan sebagai pemanis dan humektan dalam masakan dan makanan lain yang tidak teridentifikasi sebagai jenis makanan.

Kepentingan Medis

Meskipun tidak hadirnya sorbitol makanan, sel-sel tetap memproduksi sorbitol secara alami.

Aldosa reduktase merupakan enzim pertama di jalur sorbitol-aldosa reduktase yang merespon reduksi glukosa menjadi sorbitol, serta reduksi galaktosa menjadi galaktitol. Begitu banyak sorbitol yang terperangkap dalam sel retina, sel-sel dari lensa mata, dan sel-sel Schwann yang myelinasi saraf tepi dapat membahayakan sel tersebut, yang menyebabkan retinopati, katarak dan peripheral neuropathy, berturut-turut. Inhibitor aldosa reduktase, yang merupakan zat-zat yang mencegah atau memperlambat aksi aldosa reduktase, merupakan investigasi terbaru sebagai satu cara untuk mencegah atau menunda komplikasi tersebut, yang sering kali terjadi dalam pengaturan hiperglikemia jangka-panjang yang menyertai diabetes kurang terkontrol. Diperkirakan bahwa zat ini dapat membantu untuk mencegah akumulasi sorbitol intraseluler yang menyebabkan kerusakan sel pada penderita diabetes.

Pada tahun 2007, Pusat untuk Pengawasan Penyakit memperkirakan bahwa sekitar 186.300 orang muda di atas usia 20 tahun menderita diabetes. Selebihnya diabetes dapat menyebabkan kebutaan, dan gagal ginjal.

Pengaruh Medis yang Kurang Baik

Sorbitol juga dapat menimbulkan sindrom nyeri isi perut yang menjengkelkan,[13] serupa dengan kondisi gastrointestinal, yang menimbulkan rasa sakit perut yang parah atas efek tersebut, bahkan dengan hanya mengonsumsi dalam jumlah yang kecil.

Efek Dosis Berlebih

Mengonsumsi sorbitol dalam jumlah besar dapat menimbulkan perut sakit, bergas, dan diare ringan sampai parah. Mengonsumsi 20 gram Sorbitol per hari sebagai permen karet bebas-gula telah menimbulkan diare yang menyebabkan kehilangan berat 11 kg (24 lb) dalam 8 bulan, pada wanina yang semula beratnya 52 kg (110 lb); pasien lain perlu perawatan setelah terbiasa mengonsumsi 30 gram per hari.

Kegunaan Lain

Suatu campuran sorbitol dan kalium nitrat telah menemukan sejumlah kesuksesan sebagai bahan bakar roket padat amatir.

Sorbitol diidentifikasi sebagai zat kimia perantara kunci potensial dari sumber daya biomassa. Reduksi sempurna dari sorbitol membuka jalan untuk alkana, seperti heksana, yang dapat digunakan sebagai biofuel. Sorbitol itu sendiri memberikan banyak hydrogen yang diperlukan untuk transformasi.

19 C6H14O6 → 13 C6H14 + 36 CO2 + 42 H2O

Reaksi kimia di atas adalah eksotermis; 1,5 mol sorbitol menghasilkan sekitar 1 mol heksana. Ketika hidrogen diumpan-kan, tidak ada CO2 yang dihasilkan.***

Itulah salah satu alasan utama mengapa gula jenis ini begitu populer dalam produk permen karet dan pasta gigi.

Xylitol terkenal karena efeknya yang bermanfaat pada kesehatan gigi. Bakteri “jahat” di mulut memakan xylitol, tetapi mereka tidak dapat mencerna, sehingga akhirnya menyumbat proses metabolik bakteri dan menghambat pertumbuhannya.

3. Manfaat kesehatan lainnya

Selain itu, gula ini juga memiliki sejumlah manfaat yang menguntungkan untuk kesehatan yaitu:

  • Prebiotik. Gula alkohol dapat memberi makan bakteri “baik” di usus karena memiliki efek prebiotik seperti serat makanan.
  • Kesehatan tulang. Banyak penelitian hewan yang menunjukkan bahwa xylitol dapat meningkatkan massa tulang dan kandungan mineral tulangyang dapat membantu melindungi tulang dari osteoporosis.
  • Kesehatan kulit. Kolagen merupakan protein struktural utama dalam kulit dan jaringan ikat. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa xylitol dapat meningkatkan produksi kolagen.

Apakah ada efek sampingnya?

Masalah utama dari gula alkohol yaitu dapat menyebabkan masalah pencernaan, terutama ketika dikonsumsi dalam jumlah besar.

Tubuh tidak dapat mencerna sebagian besar bahan ini sehingga langsung berjalan ke usus besar dan diproses oleh bakteri usus.

Jika mengonsumsi gula ini dengan jumlah yang sangat banyak sekaligus, Anda berisiko mengalami gejala seperti perut bergas, perut kembung, dan diare.

Sebaiknya, Anda pun menghindari pemanis ini bila memiliki sindrom iritasi usus besar (IBS).

Kenapa sorbitol disebut sebagai bahan pengganti gula

Constantine Fahlberg, warga Amerika keturunan Jerman, adalah seorang asisten peneliti kimia di laboratorium Prof. Ira Remsen, guru besar Kimia di Johns Hopkins University, Baltimore, Amerika, dan pada tahun 1879, menemukan pemanis buatan. Saat itu Fahlberg sedang mengadakan penelitian mengenai senyawa coal tar untuk Prof Ira Ramsen, dan secara tidak sengaja menumpahkan turunan coal tar di tangannya pada waktu bekerja di laboratorium. Saat itu, selesai bekerja di laboratorium, dan hendak makan malam, lupa mencuci tangan, lalu tanpa sengaja coal tar yang tersisa di ujung jarinya terasa manis luar biasa dan diberi nama saccharin, dari bahasa Latin saccharum yang berarti gula. Saccharin adalah pemanis buatan rendah kalori dan lebih manis ketimbang sukrosa, dengan kadar kemanisan yang bisa mencapai 500 kali dari gula alami (gula tebu), sakarin menjadi bahan pangan yang populer dan laku keras karena bisa menekan biaya produksi secara signifikan. Namun dalam konsentrasi tinggi memberikan rasa pahit. Sakarin banyak digunakan untuk pemanis minuman, permen, kue dan obat-obatan. Sebagai bahan tambahan makanan, pengganti gula ada yang alami dan ada yang sintetis. Pengganti gula sintetis, secara umum disebut pemanis buatan. Di Amerika sakarin pernah dilarang penggunaannya karena zat tersebut berasal dari turunan benzena, suatu senyawa kimia organik yang ada dalam minyak bumi, tetapi sejak tahun 2000 larangan tersebut dicabut. Tingkat kemanisan pemanis buatan berkisar antara 30 sampai 8.000 kali lebih manis dari gula. Setiap gram gula mengandung 4 kalori, dan beberapa pengganti gula memiliki nol kalori per gram. Tujuh pengganti gula sangat manis yaitu stevia, aspartam, sucralose, neotame, acesulfame potassium (Ace-K), sakarin, dan advantame, dan siklamat dilarang digunakan di Amerika Serikat sejak tahun 1969. Pengganti gula alami diantaranya maltitol, manitol, sorbitol dan xylitol, yang ditemukan dalam buah-buahan, sayuran, dan jamur. Namun, mengekstrak sorbitol maupun xylitol dari buah-buahan dan sayuran tidak fisibel, sehingga mereka diproduksi melalui hidrogenasi katalitik gula pereduksi yang sesuai, misalnya, xilosa dikonversi menjadi xylitol, laktosa untuk laktitol, dan glukosa ke sorbitol. Tingkat kemanisannya 75-90% dari sukrosa (gula meja) dan sifatnya hampir sama, kecuali terhadap reaksi browning, yang tidak terjadi pada gula alkohol. Gula alkohol banyak digunakan untuk menggantikan gula pasir karena hanya mengandung setengah kalorinya gula, tidak mengakibatkan kerusakan gigi, dan dapat menekan peningkatan glukosa darah. Xylitol adalah pemanis alami yang sangat populer dengan sekitar 2,4 kalori per gram dan memiliki beberapa manfaat untuk gigi khususnya mencegah caries gigi, dan dapat meningkatkan kepadatan tulang dan menurunkan risiko osteoporosis.

Disamping gula alkohol, stevia dari sejenis rumput, daunnya 30 kali lebih manis dari gula, tidak memberikan kalori dan dapat berguna bagi penderita diabetes, hipoglikemia. Pada beberapa orang, konsumsi gula alcohol bias mengakibatkan kembung dan diare.

Tabel 1 Berbagai pemanis alami dengan tingkat kemanisan dibandingkan dengan gula, dan energy yang dihasilkan

Kenapa sorbitol disebut sebagai bahan pengganti gula

* Protein yang tidak terasa manis dengan sendirinya tapi memodifikasi reseptor rasa menjadikan rasa asam terasa manis namun tidak permanen, bersifat sementara.
** pemanis alami yang diisolasi dari tanaman Sclerochiton ilicifolius

Tabel 2. Berbagai pemanis buatan dan tingkat kemanisan berdasarkan berat, dan nama komersilnya

Kenapa sorbitol disebut sebagai bahan pengganti gula

Daftar bacaan

1. Daniel JW, Renwick AG, Roberts A, Sims J (2000). “The metabolic fate of sucralose in rats”. Food Chem Toxicol 38 (S2): S115–S121. 2. Eric D. Walters, Frank T. Orthoefer, Grant E. DuBois, (1991). “Sweeteners : discovery, molecular design, and chemoreception : developed from a symposium sponsored by the Division of Agricultural and Food Chemistry at the 199th National Meeting of the American Chemical Society, Boston, Massachusetts, April 22–27, 1990”. Food / Nahrung (Washington, DC: American Chemical Society) 35 (10): 1046. 3. Grotz, VL; Munro, IC (2009). “An overview of the safety of sucralose”. Regulatory toxicology and pharmacology : RTP 55 (1): 1–5. 4. Jotham Suez, Tal Korem, David Zeevi, Gili Zilberman-Schapira with thirteen others, all from one of nine Israeli research institutes (2014). “Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota”. Nature (preview) 514 (7521): 181–6.

5. Mattes R.D.; Popkin B.M. (2009). “Nonnutritive sweetener consumption in humans: effects on appetite and food intake and their putative mechanisms”. The American Journal of Clinical Nutrition 89 (1): 1–14

(Ingrid S Surono, MSc, PhD)