Ksantan Zamkı Nedir?

 

Ksantan zamkı, bakteri türü Xanthomonas campestris 1) ' den fermentasyon işlemi ile üretilen yüksek moleküler ağırlıklı bir hücre dışı polisakarittir . Xanthomonas campestris bakterileri tekli düz çubuklardır, Gram-negatif, 0,4–0,7 μm genişliğinde ve 0,7–1,8 μm uzunluğunda 2) . Fermentasyon ortamı, mineral tuzlarla birlikte karbonhidrat ve nitrojen kaynakları içerir. Fermantasyon işlemi tamamlandıktan sonra, ksantan zamkı etanol veya izopropanol çökeltme yoluyla sodyum, kalsiyum veya potasyum tuzu formundaki et suyundan geri kazanılır. Ortaya çıkan pıhtı, sonraki işlemlerin bir parçası olarak ayrılır, durulanır, preslenir, kurutulur ve öğütülür. Ksantan zamkı krem ​​renkli bir toz olarak pazarlanmaktadır ve bir koyulaştırıcı, stabilizatör, emülgatör ve köpürtücü ajan olarak kullanılır 3) .

 

Ksantan zamkı doğal olarak glütensizdir.

 

Ksantan sakızının koyulaştırıcı ve stabilizatör olarak üretimi ve ticarileştirilmesi, diğer mevcut polisakkaritlere kıyasla daha iyi fizikokimyasal özellikleri nedeniyle, yıllık% 5-10 oranında kademeli olarak artmıştır 4) . Ksantan sakızının en önemli özellikleri arasında düşük konsantrasyonlarda yüksek viskozitesi, çözeltideki ksantan zamkı viskozitesi pH ve sıcaklıktan neredeyse bağımsız olması, ksantan sakızının çözeltide yüksek elektrolit konsantrasyonunu tolere etme yeteneği ve geniş bir sıcaklık ve pH aralığı için stabilitesi bulunmaktadır. (tuzların varlığında bile) 5). Ksantan zamkı biyolojik olarak parçalanabilir ve biyolojik olarak uyumludur ve suda jel oluşturur. Bu özellikler, doku eklemek için salata sosları, çikolatalı süt, fırın dolguları, pudingler ve diğer yiyecekler için ksantan sakızının kullanımında bir artışa yol açmıştır 6) . Ksantan zamkı, süspansiyon haline getirici, koyulaştırıcı, emülsifiye edici veya stabilize edici bir ajan olarak oral, oral ve topikal formülasyonlarda yaygın olarak kullanılır 7) . Aynı zamanda, tabletlerde kontrollü salım ajanı olarak, kolona özgü ilaç verme sistemlerinde bir bağlayıcı olarak ve oftalmik sıvı dozaj formlarında 8) , 9) , 10) bir araç olarak kullanılmıştır . Ksantan sakızı için küresel pazar, yılda ∼ 500 milyon $ 'dır ve büyümeye devam etmektedir 11) .

 

Şekil 1. Ksantan zamkı (taramalı elektron mikroskobu)

 

ksantan sakızı

Ksantan sakızı kullanır

Ksantan sakızı,% 1, bir sıvının viskozitesinde önemli bir artış sağlayabilir. Ksantan sakızının halihazırda, bir emülgatör, köpürtücü ajan, stabilizatör veya koyulaştırıcı olarak teknik fonksiyonlara sahip çok çeşitli yiyecek ve içeceklerde kullanımına izin verilmektedir. Gıdalarda, salata soslarında ve soslarda ksantan sakızı yaygındır. Emülgatör olmamasına rağmen emülsiyonu stabilize ederek yağ ayrışmasının engellenmesine yardımcı olur. Ksantan sakızı, baharat gibi katı partiküllerin askıda kalmasına da yardımcı olur. Ksantan sakızı, birçok dondurmada istenen dokuyu oluşturmaya yardımcı olur. Diş macunu, ürünü tekdüze tutmak için bağlayıcı olarak genellikle ksantan sakızı içerir. Ksantan sakızı ayrıca yumurta beyazından yapılan ticari yumurta ikamelerinin koyulaşmasına ve yumurta sarısında bulunan yağ ve emülgatörlerin yerini almasına yardımcı olur. Yutkunma bozukluğu olanlar için de tercih edilen bir sıvı koyulaştırma yöntemidir, çünkü tipik kullanım seviyelerinde yiyeceklerin veya içeceklerin rengini veya aromasını değiştirmez. Glütensiz pişirme işleminde ksantan zamkı, hamur veya hamurun, aksi takdirde glüten ile elde edilecek yapışkanlığı sağlamak için kullanılır. Çoğu gıdada,% 0,5 veya daha düşük konsantrasyonlarda kullanılır.

 

Kozmetikte, ksantan zamkı, genellikle bentonit killeri ile birlikte su jelleri hazırlamak için kullanılır. Yağ damlacıklarının birleşmeye karşı stabilize edilmesine yardımcı olmak için su içinde yağ emülsiyonlarında da kullanılır. Bazı cilt nemlendirme özelliklerine sahiptir. Ksantan zamkı, sahte kan tariflerinde ve gunge / slime'da yaygın bir bileşendir.

 

Ksantan sakızı sizin için kötü mü?

Yenidoğan domuzlarında ksantan sakızı için, bebekler için katkı maddesinin güvenliğinin değerlendirilmesi için uygun bir hayvan modeli olan, günde 750 mg / kg vücut ağırlığı olarak gözlenmeyen yan etki düzeyi (NOAEL) oluşturulmuştur. Bu advers etki gözlenmeyen düzey (NOAEL) ve bebekler tarafından günlük 220 mg / kg vücut ağırlığı ksantan sakızı alımının muhafazakar tahmini (tam mamayla beslenen bebekler için yüksek enerji gereksinimleri) temel alınarak maruz kalma marjı şöyledir: 3.4. Bir dizi düşünceye dayanarak, Ortak FAO (Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü) ve WHO (Dünya Sağlık Örgütü) Gıda Katkı Maddeleri Uzman Komitesi (JECFA), bebek maması veya maması içinde ksantan sakızı tüketiminin bebekler için amaçlanan özel tıbbi amaçlar, önerilen maksimum 1000 mg / L kullanım düzeyinde güvenlik açısından bir sorun teşkil etmez.12).

 

İn vitro çalışmaların sonuçları ve ksantan sakızının sıçanlara ağızdan uygulanmasını içeren çalışmalar, ksantan sakızının büyük ölçüde üst gastrointestinal sistemdeki enzimler tarafından sindirilmediğini ve zayıf bir şekilde emildiğini göstermektedir 13) . İn vitro çalışmaların sonuçları, ksantan sakızının alt gastrointestinal sistemde bazı mikrobiyal bozunmaya duyarlı olduğunu göstermektedir 14) . Ksantan sakızının sıçanlar, köpekler ve insan denekler tarafından yutulması, dışkı ve / veya çekal kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonlarında değişken değişiklikler ile ilişkilendirilmiştir 15) .

 

 

 

Hayvanlarda yapılan kısa süreli toksisite çalışmalarında, ksantan zamkı etkileri esas olarak bağırsakta günde 700 mg / kg vücut ağırlığı üzerindeki dozlarda meydana gelmiştir. Bunlar, bağırsak dokusu kütlesinde bazı artışlarla birlikte dışkıda hacim artışı ve su bağlamayı içeriyordu. Daha yüksek dozlarda, azalan besin emilimi bildirildi, bu da kilo alımının ve karaciğer ağırlığının azaldığını açıkladı. Diğer organ ağırlıkları değişmedi ve büyük morfolojik veya histolojik anormallikler rapor edilmedi. 12 hafta boyunca ksantan sakızı içeren bir diyetle beslenen köpeklerde, günde 250 mg / kg vücut ağırlığının üzerindeki dozlarda dışkı yumuşaması ve günde 1000 mg / kg vücut ağırlığında ara sıra ishal görülmüştür 16) . Ksantan sakızının sıçanlara ve köpeklere kısa süreli diyetle uygulanmasını içeren birkaç yeni çalışma tanımlandı. Edwards ve Eastwood 17)erkek sıçanlara 4 hafta süreyle diyette% 5 (günde 2500 mg / kg vücut ağırlığı) oranında ksantan sakızının beslenmesinin ardından çekal doku ağırlığında artışlar bildirmiştir. Bu çalışmada, artan dışkı çıkışı ve dışkıda kısa zincirli yağ asitlerinin arttığı da rapor edilmiştir. 2 haftalık bir çalışmada Ikegami ve ark. 18) ayrıca,% 5 ksantan sakızı ile beslenen sıçanlarda ince ve kalın bağırsakların uzunluğunda küçük fakat önemli artışların yanı sıra daha ağır bağırsak dokusu ağırlıklarını da kaydetmişlerdir. Diyette ksantan sakızı ile beslenen sıçanlar, artan toplam safra asitleri konsantrasyonları ve safra hacminin yanı sıra gelişmiş sindirim enzimi aktivitesi sergiledi; vücut ağırlığı artışı üzerinde herhangi bir etki bildirilmemiştir. Sıçanlarda yeni bir ksantan sakızı ürünüyle yapılan 90 günlük bir çalışmada, yazarlar günde 3301 mg / kg canlı ağırlık NOAEL belirlediler, test edilen en yüksek doz 19). Köpeklere ksantan sakızının (günde 300 mg / kg canlı ağırlık eşdeğeri% 1,2 ksantan sakızı) diyetle uygulanmasını içeren daha kısa süreli (10 güne kadar) iki ek çalışmada, diyete polisakkaridin dahil edilmesi dışkı kalitesini etkilemiştir (örn. dışkılarda ve yumuşatılmış dışkıda artan nem) 20) .

 

 

 

Daha önce Komite tarafından gözden geçirilen uzun vadeli toksisite ve karsinojenite çalışmalarında, ksantan sakızının 2 yıl boyunca diyette sağlanan günde 1000 mg / kg canlı ağırlığa kadar olan dozlarda sıçanlarda ve köpeklerde iyi tolere edildiği bildirilmiştir 21) . Tümör insidansında artış gözlenmedi 22) . Sıçanlarda yapılan üç nesil üreme toksisitesi çalışmasında [14], sıçanlara günde 500 mg / kg canlı ağırlık'a kadar dozlarda ksantan sakızı sağlayan diyetler verildiğinde üreme veya utero veya doğum sonrası gelişme ile ilgili hiçbir yan etki bildirilmemiştir.

 

Ksantan sakızının bağışıklık sistemi üzerindeki etkileri üzerine yapılan in vitro çalışmalar, ksantan sakızının fare dalak B hücrelerinde ve timositlerde DNA sentezinin yanı sıra B hücrelerinde poliklonal IgM ve IgG antikor yanıtlarını indüklediğini göstermiştir 23) . Takeuchi vd. 24)ksantan sakızı ile iki murin makrofaj hücre hattının inkübasyonunu takiben interlökin 12 ve tümör nekroz faktörü alfa üretimini tarif etti. Ayrıca, ksantan zamkı ile tedavi edilen farelerden elde edilen splenositlerin, araçla tedavi edilen farelere kıyasla daha fazla doğal öldürücü hücre aktivitesine sahip olduğunu bildirdiler. Ek olarak, araştırmacılar, ksantan sakızının ağızdan uygulanmasının, transplante edilen tümör hücresi büyümesini inhibe ettiğini bulmuşlardır. Bu gözlemler, ksantan sakızının maruz kalan hücreler üzerindeki biyolojik aktivitesini gösterir, ancak insanlarla ilgisi bilinmemektedir. Bir dizi sıvı koyulaştırıcının su emilimi üzerindeki potansiyel etkilerini spesifik olarak değerlendirmek için sıçanlarda yapılan bir çalışmada, ksantan sakızı içeren sıvıyla (saf su ile karşılaştırıldığında) tedaviyi takiben emilen su miktarında önemli bir farklılık bildirilmemiştir 25).

 

İnsanlarda gözlemler

 

Protein hidrolizat formülünde ksantan sakızı ile beslenen bebeklerde büyüme sonuçlarını ve tolere edilebilirliği ve mineral emilimini değerlendirmek için tam vadeli bebekleri içeren bir dizi çalışma yapılmıştır. Bebeklere 1 hafta boyunca 1500 mg / L'ye kadar konsantrasyonlarda (günde 232 mg / kg vücut ağırlığına kadar olan dozlar) ksantan sakızı içeren sulandırılmış protein hidrolizat formülü verildiğinde, ksantan sakızı içeren formül, aynı formüle göre daha iyi tolere edildi. ksantan sakızı 26) . Ksantan zamkı içermeyen hidrolizat formülüne göre, ksantan zamkı ile mama beslenen bebekler sulu dışkı yüzdesinde ve günlük dışkı sayısında düşüşler göstermiştir.

 

Karbonhidrat kaynağı, stabilizatör ve / veya emülgatörlerde farklılık gösteren formülün potansiyel toleransını belirlemek için tasarlanan başka bir çalışmada, bebeklere ksantan sakızı içeren formül (ksantan sakızı konsantrasyonu 750 mg / L, doz 120-126 mg / kg canlı ağırlık / gün) verildi OSA ile modifiye edilmiş nişasta içeren veya içermeyen 20-28 gün 27). Gruplar arasındaki büyüme sonuçları (vücut ağırlıkları ve vücut ağırlığı kazanımları) ve ortalama sıra dışkı kıvamları benzerdi. Formüle ksantan sakızı ile beslenen bebekler, ksantan zamkı içermeyen mama ile beslenenlere kıyasla günde önemli ölçüde daha az dışkı geçirdi. Yazarlar, ksantan sakızı içeren ve içermeyen tedavi grupları arasında ciddi advers olaylarda klinik olarak anlamlı bir fark olmadığını, ancak formülde ksantan sakızının varlığının kusmayı azalttığını belirtti. Formül intoleransıyla ilgili en yüksek bırakma oranı, ksantan zamkı içermeyen formül tüketen grupta bildirilmiştir.

 

 

 

Bu iki çalışma ile ilgili genel sonuç, 750–1500 mg / L konsantrasyonlarda (günde 120–232 mg / kg vücut ağırlığı dozları) ksantan sakızının iyi tolere edildiği ve büyüme özelliklerini etkilemediğidir.

 

112 güne kadar uzanan bir çalışmada, bebekler ya ksantan sakızı içeren sulandırılmış protein hidrolizat formülü (750 mg / L; günde 102 mg / kg canlı ağırlık eşdeğeri) ya da ksantan sakızı içermeyen eşdeğer bir beslenmeye hazır formülasyon 28) almışlardır.. Bu çalışmada değerlendirilen parametreler arasında vücut ağırlığı, gıda alımı, büyüme sonuçları (yani vücut ağırlığı artışları, uzunluk ve baş çevresi) ve dışkı paternleri yer almaktadır. 112 güne kadar ksantan sakızı içeren formülün beslenmesi, bebek büyümesini veya gelişimini olumsuz olarak etkilememiştir. Bu çalışmada bildirilen tek istatistiksel olarak önemli farklılıklar mama alımı ve dışkı üretimi ile ilgiliydi. Beslenmeye hazır formülü alan gruptaki bebekler, ksantan sakızı içeren formülü alan bebeklere göre daha fazla formül alımı gösterdiler ve günde daha fazla dışkı çıkardılar. Ek olarak, ksantan sakızı içeren formüldeki bebeklerin ebeveynleri, bebeklerinin günde birden az dışkı yapma olasılığından daha sık yanıt verdiler.

 

Formüldeki ksantan sakızının mineral absorpsiyonu üzerindeki potansiyel etkilerini (750 ve 1500 mg / L) inceleyen iki özel çalışmada (n = 6 veya 22 bebek), mineral absorpsiyonunda hafif düşüşler gözlendi ve bu istatistiksel anlamlılığa ulaşmadı 29). Formüle ksantan zamkı ile beslenen bebeklerde fraksiyonel kalsiyum absorpsiyonu daha düşüktü, ancak net kalsiyum absorpsiyonu, ksantan içermeyen sakız içeren mama ile beslenen bebeklerinkine benzerdi. Protein hidrolizat formülüne ksantan zamkı dahil edildiğinde, toplam çinko emilimi ve net çinko emilimi, ksantan olmayan sakız içeren formüle kıyasla daha düşüktü. Çalışmalarda mineral absorpsiyonunda bildirilen farklılıklara rağmen, bu çalışmalarda veya 112 günlük bebek büyümesi çalışmasında 30), ksantan sakızı içeren mama ile beslenen bebeklerin büyümesi üzerinde herhangi bir etki bildirilmemiştir . Bir üretici tarafından toplanan pazar sonrası gözetim verileri, ksantan sakızı içeren mama ile beslenen bebeklerin büyümesiyle ilgili herhangi bir endişeye işaret etmemektedir.

 

 

 

Anne sütü veya ksantan zamkı bazlı koyulaştırıcı içeren mama tüketen yenidoğanlarda (çoğunlukla erken) geç başlangıçlı nekrotizan enterokolit vakaları bildirilmiştir 31) . Bu preparatlardaki ksantan sakızı konsantrasyonları rapor edilmemiştir. Mevcut bilgilere dayanarak, ksantan sakızı alımı ile herhangi bir nedensel ilişki olup olmadığı sonucuna varmak mümkün değildir.

 

Pazarlama sonrası gözetim verileri, bir üretici tarafından 5 yıllık bir süre boyunca (Haziran 2010'dan Mayıs 2015'e kadar) toplanmıştır; bu süre boyunca, ksantan sakızı (1000 mg / L'ye kadar ksantan sakızı konsantrasyonlarında sulandırılmış) içeren hidrolize toz ve hazır besleme eşdeğeri (ksantan sakızı olmadan) 105 milyon litreye eşittir (üreticinin ürünlerinden toplam 131 milyon hasta tedavi günü maruziyet sağlar). Veriler, ksantan sakızı içeren mama tüketiminin, artan yan etki oranı ile ilişkili olmadığını göstermektedir. Herhangi bir advers olay oranı, 10.000 hasta tedavi günü başına bir rapordan daha azdı. Genel olarak, pazar sonrası gözetim verileri, protein alerjisi olan bebekler tarafından tüketilen özel mama dahil olmak üzere bebek mamasında ksantan sakızının güvenli kullanımı için ek destek sağlar.32).

 

Diyet maruziyetinin değerlendirilmesi

 

Bebek formülünde ksantan sakızı için önerilen maksimum kullanım seviyesi 1000 mg / L'dir. Bebek maması tüketim tahminleri, tam mamayla beslenen bebekler için ortalama tahmini enerji gereksinimlerinden türetilmiştir. Yaş ilerledikçe bu eşitsizliğin azalmasına rağmen, formülle beslenen bebeklerin enerji gereksinimlerinin anne sütüyle beslenen bebeklerden daha fazla olduğu unutulmamalıdır. Formülle beslenen bebekler için bildirilen yüksek (95. yüzdelik) günlük enerji alımları kullanılarak başka bir maruz kalma senaryosu değerlendirildi. Kilogram vücut ağırlığı başına bildirilen en yüksek 95. persentil enerji alımı 14-27 günlük bebekler içindir. Tüm diyet maruziyet tahminleri için, enerji ihtiyaçlarını günlük olarak alınan formül hacmine dönüştürmek için 67 kcal / 100 mL (280 kJ / 100 mL) formülüne sahip ortak bir enerji yoğunluğu kullanıldı.

 

Gıda Katkı Maddeleri Genel Standardında (Codex Alimentarius Komisyonu; BM Gıda ve Tarım Örgütü; Roma, İtalya) veya GSFA'da listelenen bebekler ve küçük çocuklara yönelik gıdalarda ksantan sakızının kullanımı. şu anda bu yaş grupları için tamamlayıcı gıdalarla sınırlıdır 33) . Gıdada kullanım için ksantan sakızının güvenliği, daha önce Ortak FAO / WHO Gıda Katkı Maddeleri Uzman Komitesi tarafından on sekizinci, yirmi dokuzuncu ve otuzuncu toplantılarında ( 34) değerlendirilmişti . Otuzuncu toplantıda, Gıda Katkı Maddeleri Ortak FAO / WHO Uzman Komitesi, farelerde ve köpeklerde olumsuz etkilerin yokluğuyla desteklenen toksikolojik çalışmalarda yan etkilerin olmaması temelinde, "belirtilmemiş" Kabul Edilebilir Günlük Alım (ADI) oluşturmuştur. insan denekleri içeren çalışmalardaki etkiler 35). Mevcut toplantıda, Komiteden, bebeklere yönelik özel tıbbi amaçlara yönelik protein hidrolizat bebek maması, devam maması ve formülünde bir koyulaştırıcı olarak önerilen kullanımı açısından ksantan sakızının güvenliğini değerlendirmesi istendi (maksimum önerilen kullanım düzeyi 1000 mg / L). Formülde koyulaştırıcı olarak kullanım için ksantan sakızının güvenliğinin değerlendirilmesi, sponsor tarafından sağlanan bir dizi yayınlanmamış çalışma raporunun sonuçlarını dikkate aldı. Sunulan verilere ek olarak, bir literatür taraması yapılmıştır. Daha önce yayınlanmış monografideki çalışmaları, daha önce değerlendirilen çalışmalardan yeni çalışma ayrıntılarını, otuzuncu toplantıdan beri mevcut olan yeni çalışmaları ve daha önce Komite tarafından gözden geçirilmemiş eski çalışmaları içeren bir konsolide monograf hazırlanmıştır.

 

Yenidoğan domuzlarında ksantan sakızı için günde 750 mg / kg canlı ağırlık (1500 mg / L'lik bir formülasyon olarak sağlanır) bir NOAEL oluşturuldu. Gıda Katkı Maddeleri Ortak FAO / WHO Uzman Komitesi (JECFA), yenidoğan domuzunun bebekler için katkı maddesinin güvenliğinin değerlendirilmesi için uygun bir hayvan modeli olduğunu düşünmektedir; yenidoğan domuzlar, bebeklerin 0-12 haftalık gelişim dönemini modellemek için tek beslenme kaynağı olarak yaşamın ilk 3 haftasında (doğumdan 2 gün sonra başlayarak) ksantan sakızı içeren test formülasyonlarıyla beslenir. formül, tek besin kaynağı olarak sağlanabilir.

 

Bu NOAEL'e dayalı maruz kalma marjı (MOE) ve bebekler tarafından günde 220 mg / kg vücut ağırlığı ksantan sakızı alımının muhafazakar tahmini (tam formülle beslenen bebekler için yüksek enerji gereksinimleri) 3,4'tür. Komite daha önce, toksikolojik verilerdeki ve / veya maruz kalma tahminlerindeki ilgili belirsizlikler veya ihtiyatlılıklar hesaba katıldığında, 1-10 bölgesindeki bir MOE'nin, 0-12 yaş arası sağlık için düşük riske işaret ettiği şeklinde yorumlanabileceğini belirtmiştir. bebek formülündeki gıda katkı maddesini tüketen haftalık bebekler 36) . Bebek formülünde kullanım için ksantan sakızının değerlendirilmesi ile ilgili hususlar aşağıdaki gibidir:

 

Ksantan sakızının toksisitesi düşüktür.

Hiçbir yan etki gözlenmeyen seviye (NOAEL), insan bebekler için ilgili bir hayvan modeli olarak kabul edilen neonatal domuzlarda yapılan iki çalışmadan türetilmiştir.

Bebeklerde yapılan klinik çalışmalar, 1500 mg / L'ye kadar ksantan sakızı içeren formüllerin tolere edilebilirliğini desteklemektedir.

1000 mg / L'ye kadar konsantrasyonlarda ksantan sakızı içeren formüller üzerinde 5 yıllık bir süre boyunca bir üretici tarafından yürütülen pazarlama sonrası gözetimde hiçbir advers olay rapor edilmemiştir.

Bu değerlendirmelere dayanarak, Gıda Katkı Maddeleri Ortak FAO / WHO Uzman Komitesi (JECFA), bebeklere yönelik özel tıbbi amaçlar için bebek mamasında veya formülünde ksantan sakızı tüketiminin önerilen maksimum 1000 kullanım seviyesinde güvenlik açısından herhangi bir sorun teşkil etmediği sonucuna varmıştır. mg / L, günlük 220 mg / kg vücut ağırlığı şeklinde diyetle maruz kalmanın ihtiyatlı bir şekilde tahmin edilmesine yol açar. Kurulu değişkenliği özel tıbbi amaçlar için formül gerektiren bebekler arasında tıbbi koşullar ve bu bebekler normal olarak tıbbi gözetim altında olacağı olduğunu kabul 37) .