赤藓糖醇

成分简介

赤藓糖醇（Erythritol）是一种四碳糖醇（丁四醇），分子式为 C₄H₁₀O₄，分子量 122.12 g/mol。天然存在于蘑菇、藻类、甜瓜、梨和葡萄中，以及味噌、奶酪和葡萄酒等发酵食品中。商业生产采用葡萄糖发酵法，使用的酵母菌株包括 Moniliella pollinis 或 Yarrowia lipolytica。

作为甜味剂，赤藓糖醇的甜度约为蔗糖的 60–70%，但几乎不含热量（0.2 千卡/克，而糖为 4 千卡/克）。摄入量的约 90% 在小肠中被吸收，并以原形经肾脏排出，不被代谢。

牙科领域自 20 世纪 90 年代开始对赤藓糖醇进行研究。早期兴趣集中于其不被致龋菌发酵的特性。后续研究揭示了更为丰富的机制：赤藓糖醇能主动破坏生物膜结构，并改变口腔微生物群落。

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作用机制

不可发酵性

核心机制：变形链球菌（Streptococcus mutans）及其他致龋菌无法发酵赤藓糖醇。它们不能从中产生乳酸、乙酸、丙酸或其他有机酸。这意味着即使在赤藓糖醇存在的情况下，菌斑 pH 也不会降至触发釉质脱矿的临界阈值（<5.5）。

相比之下，木糖醇对变形链球菌也不可发酵，但其他链球菌属可部分代谢木糖醇。赤藓糖醇对更广泛的致龋菌群均呈惰性。

生物膜破坏

赤藓糖醇对生物膜的影响远不止被动中性。Loimaranta 等（2020 年，PMID 32600259）表明，赤藓糖醇和木糖醇均能在九个临床菌株中实时抑制变形链球菌生物膜的形成，在早期黏附阶段抑制作用最强。

其机制涉及胞外多糖（EPS）产量的减少——EPS 是赋予生物膜机械强度的结构组分。在赤藓糖醇存在下形成的生物膜黏附性更低，更容易被冲洗去除。2025 年的一项分子研究（Microorganisms，DOI: 10.3390/microorganisms14040782）发现磷酸转移酶系统（PTS）中的 celB 基因是关键靶点：赤藓糖醇下调 celB 基因，进而下调构建黏附性多糖基质的葡糖基转移酶（gtfB、gtfC、gtfD）和果糖基转移酶。

换言之：赤藓糖醇在转录层面关闭了细菌组装生物膜的程序。

微生物组改变

Runnel 等（2013 年，PMID 24095985）发现，学龄儿童食用赤藓糖醇三年后，唾液和牙菌斑中变形链球菌计数显著低于木糖醇组和山梨糖醇组。赤藓糖醇组的菌斑中乙酸和丙酸浓度也更低，表明整个生物膜群落（而不仅仅是变形链球菌）的发酵活性均有所降低。

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有效性

临床证据

3 年随机对照试验（Runnel 等，2013 年 / Falony 等，2016 年）。 爱沙尼亚 485 名 7–8 岁儿童被随机分配至赤藓糖醇、木糖醇或山梨糖醇糖果组，在每个学年内每天食用三次。

三年后：

• 仅赤藓糖醇组在新鲜牙菌斑重量上表现出统计显著的降低
• 唾液和菌斑中的变形链球菌计数显著低于两个对照组
• 与山梨糖醇组相比，新生龋面数更少

干预后生存分析（Falony 等，2016 年，PMID 27806364） 在干预结束后再追踪儿童 3 年。与山梨糖醇组相比，赤藓糖醇组在釉质/牙本质龋发生时间、牙本质龋发生时间以及牙科干预时间上均保持显著更长。保护性微生物组的改变超越了干预本身的持续时间。

de Cock 等综述（2016 年，PMID 27635141） 得出结论：赤藓糖醇在菌斑重量减少、链球菌黏附抑制、防龋效果及适用于专业龈下气体抛光等方面优于木糖醇和山梨糖醇。

局限性

• 需要规律使用：每天至少 3 次，才能积累抗菌效果
• 浓度低于 5% 的数据不足；治疗浓度范围为 5–20%
• 不能替代再矿化剂：赤藓糖醇不能将矿物质沉积到釉质中——这一功能由纳米羟基磷灰石或氟化物承担
• 一项研究（PMID 22193650）在基础龋患率低的含氟地区发现，48 个月后各组间无显著差异——这表明人群背景（基础龋患风险、饮用水加氟情况）会影响可测量的结果

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安全性

耐受性。 赤藓糖醇具有极佳的耐受性。与山梨糖醇和木糖醇不同，后两者在每日摄入量超过 20–30 克时会引起渗透性腹泻，赤藓糖醇大部分在小肠中被吸收，经肾脏排出。仅在敏感个体摄入极高剂量（>50 克）时才会出现泻下效应。

监管状态：

• FDA：GRAS（公认安全）
• 欧盟：获批食品添加剂 E968，EFSA 未设定每日允许摄入量上限
• 牙膏应用浓度（5–15%）无 CIR 安全顾虑

无已知禁忌症。血糖指数 = 0（糖尿病患者安全使用）。对儿童安全。与标准牙膏成分无已知不良相互作用。

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与同类成分的比较

| 参数 | 赤藓糖醇 | 木糖醇 | 山梨糖醇 | |---|---|---|---| | 碳链 | C4（丁四醇） | C5（戊五醇） | C6（己六醇） | | 被变形链球菌发酵 | 否 | 否 | 部分 | | 菌斑重量减少 | 显著（随机对照试验） | 不显著 | 不显著 | | 变形链球菌抑制 | 最强 | 强 | 弱 | | 防龋效果（对比山梨糖醇） | 已证实（随机对照试验） | 有争议 | 基线 | | 致泻风险 | 极低 | >30 克/天 | >20 克/天 | | 循证历史 | 约 30 年 | >50 年 | >50 年 |

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参考文献：

• de Cock P et al. (2016). Erythritol Is More Effective Than Xylitol and Sorbitol in Managing Oral Health Endpoints. Int J Dent. PMID: 27635141
• Falony G et al. (2016). Long-Term Effect of Erythritol on Dental Caries Development during Childhood: A Posttreatment Survival Analysis. Caries Res. PMID: 27806364
• Runnel R et al. (2013). Effect of three-year consumption of erythritol, xylitol and sorbitol candies on various plaque and salivary caries-related variables. J Dent. PMID: 24095985
• Loimaranta V et al. (2020). Xylitol and erythritol inhibit real-time biofilm formation of Streptococcus mutans. BMC Microbiology. PMID: 32600259
• Söderling E & Pienihäkkinen K (2022). Effects of xylitol and erythritol consumption on mutans streptococci: a systematic review. Acta Odontol Scand. PMID: 34647843