Erythrit und Xylit

Erythrit und Xylit sind Zuckeralkohole, auch als Polyole bekannt, und zählen zu den sogenannten „natürlichen Süßstoffen“. Beide Stoffe tragen eine E-Nummer (Erythrit: E968, Xylit: E967), was bedeutet, dass sie in Europa als zugelassene Lebensmittelzusatzstoffe anerkannt sind. Sie werden sowohl im Körper als auch industriell durch Abspaltung von Einfachzuckern produziert. In der Lebensmittelindustrie wird Erythrit aus Glucose durch Fermentation mit Hilfe von Milchsäurebakterien oder Hefen gewonnen. Xylit hingegen wird aus dem Einfachzucker Xylose gewonnen. Dies geschieht entweder durch chemische Prozesse aus Xylit-haltigen Pflanzen wie Buche oder Birke oder durch Fermentation von Hemizellulose aus landwirtschaftlicher Biomasse mit Hilfe von Hefen oder Bakterienstämmen. Beide Zuckeralkohole liegen in Form von weißem, kristallinem Pulver vor [6]. 

Im Vergleich zu Saccharose (Haushaltszucker) hat Xylit nur etwa die Hälfte der Kalorien (kcal/g), während Erythrit kalorienfrei ist. Beide Zuckeralkohole haben jedoch eine ähnliche Süßkraft wie Saccharose. Erythrit und Xylit zeichnen sich durch einen deutlich niedrigeren glykämischen Index als Haushaltszucker aus. Das bedeutet, dass sie den Blutzuckerspiegel wesentlich weniger beeinflussen. Ebenso ist ihr insulinämischer Index niedriger, was bedeutet, dass sie die Insulinausschüttung nur geringfügig stimulieren (Siehe Tabelle 1). Aufgrund dieser Eigenschaften werden Erythrit und Xylit häufig in der Lebensmittelindustrie eingesetzt und sind besonders für Menschen mit Typ-2-Diabetes oder Übergewicht interessant [10]. 

Tabelle 1: Eigenschaften von Xylit und Erythrit vs. Saccharose (Haushaltszucker).  

[8, 10]

• Niedriger glykämischer Index 
• Niedriger Insulinämischer Index 
• Kalorienarm 
• Antioxidativ 
• Antiplaque  
• Antibakteriell

Xylit und Erythrit kommen sowohl in der Natur vor als auch aus industrieller Produktion. 

Natürliche Vorkommen  

Xylit wird in kleinen Mengen von verschiedenen Mikroorganismen, Tieren, Menschen sowie in Pflanzen wie Buche und Birke produziert. Auch in Früchten wie Erdbeeren, Himbeeren und Pflaumen ist es enthalten. Im menschlichen Körper entsteht Xylit bei der Verstoffwechselung von Glukose in der Leber. Genauer gesagt ist es ein Nebenprodukt, das aus dem Zwischenprodukt D-xylulose-5-phosphate des Pentosephosphatweges entsteht [6]. 

Erythrit hingegen kommt in geringen Mengen als Speicher- oder Stoffwechselprodukt in Pilzen, Algen und bestimmten Früchten wie Birnen, Melonen und Weintrauben vor. Es ist außerdem in fermentierten Lebensmitteln wie Käse oder Sojasauce enthalten. Im menschlichen Körper entsteht Erythrit als Nebenprodukt des Pentosephosphatwegs bei der Verstoffwechselung von Glukose in der Leber [8, 10]. 

Einsatz in der Lebensmittelindustrie 

In der Lebensmittelindustrie finden Erythrit und Xylit vielseitige Anwendung, unter anderem als Geschmacksverstärker, Stabilisator und Verdickungsmittel. Aufgrund ihrer hohen Süßkraft und geringen Kaloriengehalt werden sie vor allem in zuckerfreien Produkten verwendet. Dazu zählen beispielsweise Zero-Drinks, Kaugummis, Backwaren, Süßigkeiten, Eis, Joghurt, Pudding oder süße Brotaufstriche wie Marmelade und Schokoladencremes [6, 10]. Produkte mit Kennzeichnungen wie „Ohne Zucker“, „Zero“ oder „Zuckerfrei“ enthalten häufig Erythrit, Xylit oder andere Süßstoffe wie Aspartam, Acesulfam-K, Sucralose, Saccharin, Stevia, Maltit oder Laktit. 

Generell gilt die Einnahme von Erythrit und Xylit als sicher.  

Anwendung  

Aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit können sie als Zuckeralternative in der Küche zum Backen und Kochen verwendet werden. Xylit kann bei Temperaturen bis zu 200°C und Erythrit bis zu 160°C verwendet werden. Werden diese Temperaturen überschritten, beginnt die Zersetzung der beiden Süßstoffe, was zu einem Verlust der Süßkraft führt. Erythrit schmilzt bei 117-119°C und Xylit bei 92-94°C. Aufgrund ihrer Wasserlöslichkeit können Süßungsmittel auch in Getränken wie Kaffee, Tee oder Smoothies verwendet werden. Karamellisieren ist mit Erythrit und Xylit nicht möglich [1, 7].  

Dosierung 

Erythrit gilt als gut verträglich mit einer empfohlenen Tagesdosis von 0,66 g/kg Körpergewicht für Männer und 0,80 g/kg Körpergewicht für Frauen [4]. Für einen 70 kg schweren Menschen entspricht die empfohlene maximale Tagesaufnahme 46,6 g für Männer und 56 g für Frauen. Die WHO hält eine maximale Tagesdosis von 1 g/kg Körpergewicht für akzeptabel [12]. Xylit kann bis zu 0,3g/kg Körpergewicht/ Tag aufgenommen werden. Die tägliche sichere Höchstdosis liegt dabei bei 20-75g. Die Verträglichkeit von Süßstoffen hängt sowohl von der individuellen Empfindlichkeit des Darms als auch von der Gewöhnung des Körpers an diese Stoffe ab [15]. 

Eine übermäßige Aufnahme von Erythrit und Xylit kann zu Unwohlsein und gastrointestinalen Beschwerden wie Übelkeit, Blähbauch, Blähungen, Bauchkrämpfe und Diarrhöe führen [10].  

Aktuelle Studienergebnisse weisen zudem darauf hin, dass erhöhte Erythrit- und Xylit Level im Blut, potenzielle Risikofaktoren für Thrombosen darstellen und damit das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall erhöhen können. Dies könnte insbesondere für Diabetiker problematisch sein. Die Forschung zu diesem Thema befindet sich jedoch noch in einem frühen Stadium und bedarf weiterer Untersuchungen [13]. 

• Schwangere  
• Menschen mit empfindlichem Magen-Darm-Trakt

Diabetes  

Es gibt zwei Formen von Diabetes: 

1. Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse angreift, so dass wenig oder kein Insulin produziert wird. Das Hormon Insulin ist notwendig, um den über die Nahrung aufgenommenen Zucker aus dem Blut in die Körperzellen zu transportieren, wo er als Energie genutzt oder gespeichert wird. Betroffene müssen daher lebenslang Insulin einnehmen. 
2. Typ-2-Diabetes entsteht meist durch einen ungesunden Lebensstil, wie zu wenig Bewegung und eine zuckerreiche Ernährung sowie zu hohen Anteilen an minderwertigen Fetten. Dadurch reagieren die Zellen weniger auf Insulin. Mit steigenden Krankheitsverlauf vermindert sich auch die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse. Dadurch bleibt der Zucker im Blut und kann langfristig Organe schädigen.
   

Studien zeigen, dass Erythrit und Xylit, im Gegensatz zu herkömmlichem Zucker, den Blutzuckerspiegel bei Diabetikern und Übergewichtigen auch in hohen Dosen (20-24g Erythrit) nicht beeinflussen und kein Insulin benötigen, um in die Körperzellen zu gelangen. Diese Eigenschaften machen die beiden Zuckeralkohole für Diabetiker geeignet [6, 15].  

In weiteren Studien wurde gezeigt, dass Erythrit (24 g) die Gefäßgesundheit von Menschen mit Typ-2-Diabetes fördern kann. Es verbessert die Blutgerinnung, senkt den Pulsdruck und verringert die Arteriensteifigkeit. Das bedeutet, dass Erythrit helfen kann, die Flexibilität der Blutgefäße zu erhalten und so das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verringern. Dies wäre besonders vorteilhaft für Diabetiker, da sie ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben [5]. Neueste Studien zeigen jedoch widersprüchliche Ergebnisse, siehe Gegenanzeigen.  

Um den Langzeitgebrauch von Erythrit und Xylit bei Diabetikern zu bewerten, sind noch Langzeitstudien erforderlich.  

Übergewicht  

Übergewicht liegt vor, wenn der Body-Mass-Index (BMI) über 25 bis 29,9 ist. Ab einem BMI von 30 gilt man als adipös. Übergewicht bzw. zu viel Körperfett erhöht das Risiko für Typ-2-Diabetes, da es die Insulinresistenz der Zellen zusätzlich verstärkt. 

Aufgrund ihrer geringen kcal/g gehören Erythrit und Xylit zu kalorienarmen Süßstoffen und konnten in Studien das Körpergewicht, BMI, Fettmasse und Taillenumfang reduzieren [9]. 

Bei der isolierten Betrachtung von Erythrit und Xylit sind Forschungsergebnisse kontrovers.  Bei normal- und übergewichtigen Personen ohne Diabetes konnte gezeigt werden, dass die Aufnahme von Erythrit und Xylit im Gegensatz zu Saccharose zu einer erhöhten Ausschüttung von Verdauungshormonen wie CCK und GLP-1 beitragen, wodurch die Magenentleerung verzögert und das Sättigungsgefühl gefördert wird. Dieser Effekt könnte zur Gewichtsabnahme führen [11, 14]. In weiteren Studien konnte eine Aufnahme von Xylit und Erythrit über einen Zeitraum von 5 bis 7 Wochen die abdominale Fettmasse sowie Blutlipide oder die Glukosetoleranz allerdings nicht reduzieren [2, 3]. 

Erythrit und Xylit könnten kurzfristig dabei helfen, Gewicht zu verlieren. Allerdings sind noch weitere Studien erforderlich, um diese Effekte zu bestätigen und die langfristige Sicherheit und Wirksamkeit der Zuckeralkohole zu bewerten. 

Zahngesundheit  

Zahnkaries ist eine multifaktorielle Erkrankung der Zähne, die durch Bakterien wie Streptococcus mutans (S. mutans) verursacht wird. Dieses Bakterium ernährt sich von Zucker, insbesondere von Saccharose. Bei der Verwertung des Zuckers produziert es Säuren, die den Zahnschmelz angreifen, zu einem sauren pH-Wert im Mund führen und den Zahn demineralisieren. Zusätzlich bildet S. mutans Biofilme, so genannte Plaques, die das Bakterium schützen und die Säureproduktion weiter verstärken. Dadurch wird der Zahn zusätzlich geschädigt. Bleibt dieser Prozess unbehandelt, entsteht schließlich ein Loch im Zahn, bekannt als Karies. Eine zuckerreiche Ernährung, vor allem in der Kindheit, begünstigt das Wachstum von S. mutans und erhöht damit das Kariesrisiko erheblich [6].  

Im Gegensatz zu Saccharose können Erythrit und Xylit von Kariesbakterien wie S. mutans nicht verstoffwechselt werden und dienen ihnen daher nicht als Nahrungsquelle. Dadurch wird das Bakterienwachstum gehemmt und gleichzeitig die Säureproduktion reduziert. Die Demineralisation des Zahnschmelzes wird somit verlangsamt und die Entstehung von Karies verhindert. 

Insbesondere für Xylitol ist die Studienlage sehr gut. Studien zeigen, dass bereits das Kauen von Xylit-haltigen Kaugummis, die das Bakterium S. mutans und die Plaquebildung reduziert. Außerdem regt das Kauen von Kaugummi die Speichelproduktion an, was dazu beiträgt, Säuren im Mund zu neutralisieren. Die Wirkung ist besonders effektiv, wenn Xylitol in Kombination mit regelmäßiger Mundhygiene wie Zähneputzen und Zahnseide verwendet wird. Für Erwachsene wird eine tägliche Aufnahme von 10 g Xylitol empfohlen, um die gewünschte Anti-Plaque-Wirkung zu erzielen [6, 8]. 

Erythrit und Xylit können als Zuckerersatz zum Backen, Kochen oder als Süßungsmittel in Getränken verwendet werden. Besonders für Diabetiker oder Personen, die abnehmen möchten, bieten diese Zuckeralkohole eine nützliche Alternative. Es ist jedoch wichtig, die empfohlene Aufnahmemenge zu beachten, einschließlich der Menge, die durch süßstoffgesüßte Getränke oder Fertigprodukte aufgenommen wird. So können mögliche Nebenwirkungen wie Magen-Darm-Beschwerden vermieden werden.  

Studien und Primärquellen

1. Alferez Luna, M. P., Neumann, H., & Gschwander, S. (2021). Stability Study of Erythritol as Phase Change Material for Medium Temperature Thermal Applications. Applied Sciences, 11(12), Article 12. https://doi.org/10.3390/app11125448 
2. Bordier, V., Teysseire, F., Drewe, J., Madörin, P., Bieri, O., Schmidt-Trucksäss, A., Hanssen, H., Beglinger, C., Meyer-Gerspach, A. C., & Wölnerhanssen, B. K. (2023). Effects of a 5-week intake of erythritol and xylitol on vascular function, abdominal fat and glucose tolerance in humans with obesity: A pilot trial. BMJ Nutrition, Prevention & Health. https://doi.org/10.1136/bmjnph-2023-000764 
3. Bordier, V., Teysseire, F., Schlotterbeck, G., Senner, F., Beglinger, C., Meyer-Gerspach, A. C., & Wölnerhanssen, B. K. (2021). Effect of a Chronic Intake of the Natural Sweeteners Xylitol and Erythritol on Glucose Absorption in Humans with Obesity. Nutrients, 13(11), Article 11. https://doi.org/10.3390/nu13113950 
4. Davina Calbraith. (2023). Empirical facts about Erythritol’s effects on whole body systems: A systematic Review. International Journal of Biological and Pharmaceutical Sciences Archive, 6(2), 039–048. https://doi.org/10.53771/ijbpsa.2023.6.1.0037 
5. Flint, N., Hamburg, N. M., Holbrook, M., G. Dorsey, P., LeLeiko, R. M., Berger, A., de Cock, P., Bosscher, D., & Vita, J. A. (2014). Effects of erythritol on endothelial function in patients with type 2 diabetes mellitus: A pilot study. Acta Diabetologica, 51(3), 513–516. https://doi.org/10.1007/s00592-013-0534-2 
6. Gasmi Benahmed, A., Gasmi, A., Arshad, M., Shanaida, M., Lysiuk, R., Peana, M., Pshyk-Titko, I., Adamiv, S., Shanaida, Y., & Bjørklund, G. (2020). Health benefits of xylitol. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(17), 7225–7237. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10708-7 
7. Höhlein, S., König-Haagen, A., & Brüggemann, D. (2017). Thermophysical Characterization of MgCl2·6H2O, Xylitol and Erythritol as Phase Change Materials (PCM) for Latent Heat Thermal Energy Storage (LHTES). Materials, 10(4), Article 4. https://doi.org/10.3390/ma10040444 
8. Mazi, T. A., & Stanhope, K. L. (2023). Erythritol: An In-Depth Discussion of Its Potential to Be a Beneficial Dietary Component. Nutrients, 15(1), Article 1. https://doi.org/10.3390/nu15010204 
9. Miller, P. E., & Perez, V. (2014). Low-calorie sweeteners and body weight and composition: A meta-analysis of randomized controlled trials and prospective cohort studies1,2,3. The American Journal of Clinical Nutrition, 100(3), 765–777. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.082826 
10. Msomi, N. Z., Erukainure, O. L., & Islam, Md. S. (2021). Suitability of sugar alcohols as antidiabetic supplements: A review. Journal of Food and Drug Analysis, 29(1), 1–14. https://doi.org/10.38212/2224-6614.3107 
11. Overduin, J., Collet, T.-H., Medic, N., Henning, E., Keogh, J. M., Forsyth, F., Stephenson, C., Kanning, M. W., Ruijschop, R. M. A. J., Farooqi, I. S., & van der Klaauw, A. A. (2016). Failure of sucrose replacement with the non-nutritive sweetener erythritol to alter GLP-1 or PYY release or test meal size in lean or obese people. Appetite, 107, 596–603. https://doi.org/10.1016/j.appet.2016.09.009 
12. Re‐evaluation of erythritol (E 968) as a food additive—- 2023—EFSA Journal—Wiley Online Library. (o. J.). Abgerufen 5. Dezember 2024, von https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j.efsa.2023.8430 
13. Witkowski, M., & Hazen, S. L. (2024). Erythritol and xylitol and cardiovascular disease risk: A growing concern. European Heart Journal, ehae729. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehae729 
14. Wölnerhanssen, B. K., Cajacob, L., Keller, N., Doody, A., Rehfeld, J. F., Drewe, J., Peterli, R., Beglinger, C., & Meyer-Gerspach, A. C. (2016). Gut hormone secretion, gastric emptying, and glycemic responses to erythritol and xylitol in lean and obese subjects. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 310(11), E1053–E1061. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00037.2016 
15. Wölnerhanssen, B. K., Meyer-Gerspach, A. C., Beglinger, C., & Islam, Md. S. (2020). Metabolic effects of the natural sweeteners xylitol and erythritol: A comprehensive review. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1623757 

Allgemeine Quellen: (nicht mit Nr. im Text versehen; Bsp.: Bücher, andere Portale) 

• Gasmi Benahmed, A., Gasmi, A., Arshad, M., Shanaida, M., Lysiuk, R., Peana, M., Pshyk-Titko, I., Adamiv, S., Shanaida, Y., & Bjørklund, G. (2020). Health benefits of xylitol. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(17), 7225–7237. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10708-7 
• Mazi, T. A., & Stanhope, K. L. (2023). Erythritol: An In-Depth Discussion of Its Potential to Be a Beneficial Dietary Component. Nutrients, 15(1), Article 1. https://doi.org/10.3390/nu15010204

Bild: von Schutterstock von Danijela Maksimovic