Zuckeraustauschstoffe

Zuckeraustauschstoffe, fachsprachlich überwiegend als Polyole oder Zuckeralkohole bezeichnet, werden zur teilweisen oder vollständigen Substitution von Zucker in Lebensmitteln eingesetzt. Zusammen mit den hochintensiven Süßstoffen gehören sie in der Europäischen Union zur Funktionsklasse der Süßungsmittel. Anders als hochintensive Süßstoffe liefern Polyole Volumen und beeinflussen neben dem Geschmack auch Konsistenz, Feuchthaltung, Gefrierpunkt und Mundgefühl eines Lebensmittels [1, 2, 14].

Polyole sind chemisch mehrwertige Alkohole, die strukturell aus Kohlenhydraten abgeleitet sind. Die Bezeichnung Zuckeralkohol bedeutet nicht, dass sie Ethanol enthalten. Die einzelnen Polyole unterscheiden sich erheblich hinsichtlich Süßkraft, Resorption (Aufnahme eines Stoffes aus dem Darm in den Körper), Metabolisierung (Verstoffwechselung), Energiegehalt und gastrointestinaler Verträglichkeit (Verträglichkeit im Magen-Darm-Trakt). Eine einheitliche ernährungsphysiologische Bewertung aller Zuckeraustauschstoffe ist daher nicht sachgerecht [1, 2].

Rechtliche Einordnung und Abgrenzung

In der Europäischen Union sind folgende Zuckeraustauschstoffe als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen [14, 16]:

• Sorbit und Sorbitsirup – E 420
• Mannit – E 421
• Isomalt – E 953
• Polyglycitolsirup – E 964
• Maltit und Maltitsirup – E 965
• Lactit – E 966
• Xylit – E 967
• Erythrit – E 968

Fructose gehört nicht zu den Zuckeraustauschstoffen im engeren Sinne. Fructose ist ein Monosaccharid und damit ein Zucker. Sie ist weder ein Polyol noch ein als Lebensmittelzusatzstoff zugelassenes Süßungsmittel mit einer E-Nummer. Aussagen über die metabolischen Wirkungen eines hohen Fructoseverzehrs dürfen daher nicht auf Polyole übertragen werden [14, 16].

Polyole dürfen nur unter den in der Verordnung über Lebensmittelzusatzstoffe festgelegten Bedingungen verwendet werden. Ihre Zulassung ist lebensmittelkategoriespezifisch und erfolgt abhängig vom jeweiligen Anwendungsbereich mit festgelegten Höchstmengen oder nach dem Prinzip quantum satis [14].

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit hat die Neubewertung von Erythrit im Jahr 2023 abgeschlossen. Die Neubewertungen von Sorbit, Mannit, Isomalt, Maltit, Lactit und Xylit waren nach dem im Februar 2026 aktualisierten Bewertungsstand noch nicht abgeschlossen [8, 16].

Technologische Eigenschaften

Polyole sind im Unterschied zu hochintensiven Süßstoffen Massen-Süßungsmittel. Sie können einen erheblichen Anteil der Masse des ersetzten Zuckers übernehmen. Ihre relative Süßkraft liegt substanzabhängig unterhalb oder annähernd auf dem Niveau von Saccharose. Xylit besitzt ungefähr die Süßkraft von Saccharose, während Erythrit, Sorbit, Mannit, Isomalt und Lactit weniger süß schmecken [1, 2].

Neben der Süßung erfüllen Polyole technologische Funktionen als Feuchthaltemittel, Füllstoffe, Stabilisatoren oder Texturgeber. Die beim Auflösen einzelner Polyole auftretende negative Lösungswärme erzeugt einen kühlenden Geschmackseindruck, der insbesondere bei zuckerfreien Kaugummis, Bonbons und Mundpflegeprodukten genutzt wird [1, 2].

Energiegehalt

Für die europäische Nährwertkennzeichnung wird für Polyole grundsätzlich ein Umrechnungsfaktor von 10 kJ/g bzw. 2,4 kcal/g verwendet. Für Erythrit gilt abweichend ein Kennzeichnungswert von 0 kJ/g bzw. 0 kcal/g [15].

Der pauschale Kennzeichnungswert bildet die physiologisch verfügbare Energie der einzelnen Polyole nur näherungsweise ab. Die tatsächliche Energieausbeute unterscheidet sich aufgrund substanzspezifischer Resorptions-, Metabolisierungs- und Fermentationsprozesse [1, 2].

Die Kennzeichnung „zuckerfrei“ ist daher nicht mit „energiefrei“ gleichzusetzen. Auch Lebensmittel mit Zuckeraustauschstoffen können durch Stärke, Fett, Protein oder andere Bestandteile eine hohe Energiedichte aufweisen.

Resorption und Metabolisierung

Die meisten Polyole werden im Dünndarm langsamer und unvollständiger als Glukose oder Saccharose resorbiert. Der nicht resorbierte Anteil gelangt in den Dickdarm und kann dort durch die Darmmikrobiota (Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm) fermentiert werden. Ausmaß und Geschwindigkeit dieser Prozesse unterscheiden sich deutlich zwischen den einzelnen Substanzen [1, 2, 4].

• Erythrit – wird überwiegend im Dünndarm resorbiert, nur in geringem Umfang metabolisiert und größtenteils unverändert renal ausgeschieden (über die Nieren ausgeschieden), sodass nur ein vergleichsweise geringer Anteil in den Dickdarm gelangt [1, 8]
• Xylit und Sorbit – werden teilweise im Dünndarm resorbiert und anschließend metabolisiert, während nicht resorbierte Anteile in den Dickdarm gelangen [1, 2, 4]
• Mannit – wird nur begrenzt resorbiert und kann deshalb bereits bei geringeren Einzeldosen osmotische gastrointestinale Wirkungen verursachen [1, 4]
• Isomalt, Maltit und Lactit – werden unvollständig resorbiert bzw. enzymatisch gespalten und anschließend teilweise durch die Dickdarmmikrobiota fermentiert [1, 2, 4]

Aus diesen Unterschieden folgt, dass die pauschale Aussage, Zuckeraustauschstoffe würden insulinunabhängig verstoffwechselt, nicht sachgerecht ist. Die postprandiale Glukose- und Insulinreaktion (Blutzucker- und Insulinreaktion nach einer Mahlzeit) fällt bei vielen Polyolen geringer aus als nach vergleichbaren Mengen Glukose oder Saccharose. Die metabolischen Wege und das Ausmaß der Reaktion unterscheiden sich jedoch zwischen den einzelnen Polyolen [1-3].

Postprandiale Glukosereaktion

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit bewertete den geringeren postprandialen Glukoseanstieg als wissenschaftlich belegt, wenn Zucker in Lebensmitteln durch bestimmte Zuckeraustauschstoffe ersetzt wird. Voraussetzung ist, dass das polyolhaltige Lebensmittel mit einem ansonsten vergleichbaren zuckerhaltigen Referenzprodukt verglichen wird [3].

Dieser Effekt bezieht sich auf die akute postprandiale Glukosereaktion eines entsprechend zusammengesetzten Lebensmittels. Daraus lässt sich keine eigenständige therapeutische Wirkung auf das Körpergewicht, den HbA1c-Wert (Langzeitblutzuckerwert) oder langfristige kardiometabolische Endpunkte ableiten.

Für die Beurteilung eines polyolhaltigen Lebensmittels bleiben daher die Gesamtzusammensetzung, die Energiedichte, die Portionsgröße und die insgesamt aufgenommene Kohlenhydratmenge maßgeblich.

Zahngesundheit

Polyole werden von kariogenen Plaquebakterien (kariesfördernden Bakterien im Zahnbelag) deutlich schlechter als Saccharose fermentiert. Der Ersatz fermentierbarer Zucker durch Polyole vermindert die Säurebildung in der dentalen Plaque (Zahnbelag) und trägt zur Erhaltung der Zahnmineralisation (Einlagerung von Mineralstoffen in die Zahnsubstanz) bei [3].

Eine aktuelle Metaanalyse klinischer Studien bei Kindern und Jugendlichen zeigte, dass insbesondere xylit- und sorbithaltige Produkte die Kariesentstehung an bleibenden Zähnen gegenüber keiner Intervention oder Placebo vermindern können. Die Aussagekraft wird jedoch durch heterogene Interventionen, unterschiedliche Applikationsformen und ein überwiegend moderates oder hohes Verzerrungsrisiko der eingeschlossenen Studien eingeschränkt [7].

Polyolhaltige Kaugummis oder Mundpflegeprodukte können eine kariespräventive Basisversorgung ergänzen. Sie ersetzen weder eine fluoridhaltige Zahnpflege noch eine adäquate Mundhygiene und eine insgesamt zuckerarme Ernährung.

Gastrointestinale Verträglichkeit

Die gastrointestinale Verträglichkeit stellt die praktisch relevanteste dosisabhängige Begrenzung des Polyolverzehrs dar. Nicht resorbierte Polyole erhöhen die osmotische Belastung des Darmlumens (Darmhohlraums). Ihre bakterielle Fermentation kann zusätzlich zur Bildung von Gasen und kurzkettigen Fettsäuren führen [4, 8].

Mögliche Beschwerden umfassen:

• abdominelle Distension (Aufblähung des Bauches) und Meteorismus (Blähbauch)
• Flatulenz (vermehrter Abgang von Darmgasen)
• Borborygmen (hörbare Darmgeräusche)
• abdominelle Schmerzen oder Krämpfe
• weichen Stuhl und Diarrhoe (Durchfall)

Die individuelle Symptomschwelle hängt vom jeweiligen Polyol, der Einzeldosis, der Einnahmegeschwindigkeit, der Lebensmittelmatrix, der gleichzeitigen Aufnahme anderer fermentierbarer Kohlenhydrate und der intestinalen Sensitivität (Empfindlichkeit des Darms) ab. Eine universell gültige Verträglichkeitsgrenze von beispielsweise 20-30 g täglich lässt sich daher nicht festlegen [4, 8].

Die Verträglichkeit kann sich bei wiederholter Aufnahme teilweise verändern. Daraus lässt sich jedoch keine für alle Polyole und Personen einheitliche Adaptationswirkung ableiten [4].

Polyole und Reizdarmsyndrom (funktionelle Darmerkrankung mit wiederkehrenden Beschwerden)

Sorbit und Mannit gehören zu den fermentierbaren Oligo-, Di- und Monosacchariden sowie Polyolen, abgekürzt FODMAP. Bei Personen mit Reizdarmsyndrom können schlecht resorbierte Polyole durch osmotische Wasserretention und bakterielle Fermentation gastrointestinale Symptome auslösen oder verstärken [4-6].

Eine FODMAP-reduzierte Ernährung kann bei Reizdarmsyndrom insbesondere globale Beschwerden, abdominelle Schmerzen und Blähungen vermindern. Die Netzwerk-Metaanalyse randomisierter Studien bewertete die FODMAP-reduzierte Ernährung für mehrere untersuchte Endpunkte als wirksame diätetische Intervention [5].

Die Ernährungstherapie umfasst eine zeitlich begrenzte Reduktionsphase, eine strukturierte Wiedereinführung einzelner FODMAP-Gruppen und eine langfristige individuelle Anpassung. Eine dauerhafte und pauschale Eliminationsdiät ohne Wiedereinführung ist nicht vorgesehen. Die Durchführung sollte möglichst durch eine entsprechend qualifizierte Ernährungsfachkraft begleitet werden [6].

Besonderheiten bei Erythrit

Erythrit wird aufgrund seiner weitgehenden Dünndarmresorption häufig besser vertragen als stärker fermentierbare Polyole. Hohe Einzeldosen können dennoch durch osmotische Effekte weichen Stuhl oder Diarrhoe verursachen [1, 4, 8].

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit leitete 2023 für Erythrit eine akzeptable tägliche Aufnahmemenge von 0,5 g/kg Körpergewicht täglich ab. Maßgeblicher Endpunkt waren laxierende Wirkungen. Der Wert dient dem Schutz vor Diarrhoe und deren möglichen Folgeerscheinungen bei regelmäßiger Aufnahme [8].

Die akzeptable tägliche Aufnahmemenge stellt keine akute Toxizitätsschwelle (Grenzwert für eine unmittelbare Giftwirkung) dar. Die individuelle gastrointestinale Verträglichkeit kann unterhalb oder oberhalb dieses Wertes liegen [8].

Kennzeichnung des laxierenden Effekts

Lebensmittel, denen mehr als 10 % Polyole zugesetzt wurden, müssen nach europäischem Lebensmittelrecht den Hinweis „Kann bei übermäßigem Verzehr abführend wirken“ tragen [15].

Die Kennzeichnungsschwelle beschreibt keine individuell sichere Tagesdosis. Sie bezieht sich auf den Anteil zugesetzter Polyole im jeweiligen Lebensmittel. Beim gleichzeitigen Verzehr mehrerer polyolhaltiger Produkte kann sich die Gesamtaufnahme erheblich summieren.

Hereditäre Fructoseintoleranz (angeborene Fruchtzuckerunverträglichkeit)

Bei der hereditären Fructoseintoleranz besteht aufgrund eines Aldolase-B-Mangels (Mangels eines Enzyms für den Fructoseabbau) die Notwendigkeit einer lebenslangen Vermeidung von Fructose, Saccharose und Sorbit. Sorbit wird metabolisch in Fructose überführt und kann bei betroffenen Personen schwere Stoffwechselentgleisungen (schwere Störungen des Stoffwechsels) hervorrufen [13].

Zutatenlisten von Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln müssen deshalb konsequent auf Sorbit, Sorbitsirup bzw. E 420 geprüft werden [13].

Die hereditäre Fructoseintoleranz ist strikt von der wesentlich häufigeren intestinalen Fructosemalabsorption (gestörten Aufnahme von Fruchtzucker im Darm) abzugrenzen. Die für die hereditäre Fructoseintoleranz erforderliche vollständige Sorbitkarenz darf nicht pauschal auf Personen mit funktionellen gastrointestinalen Beschwerden übertragen werden.

Aktuelle kardiovaskuläre Sicherheitsdiskussion

Prospektive Beobachtungsstudien berichteten Assoziationen zwischen erhöhten Erythritkonzentrationen im Blut und einem erhöhten Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse (Herz-Kreislauf-Komplikationen). Ergänzende experimentelle Untersuchungen zeigten in vitro, in Tiermodellen und nach akuter Erythritaufnahme in kleinen Humanstudien eine erhöhte Thrombozytenreaktivität (Reaktionsbereitschaft der Blutplättchen) bzw. ein gesteigertes Thrombosepotenzial (Neigung zur Bildung von Blutgerinnseln) [9, 11].

Vergleichbare metabolomische, experimentelle und mechanistische Befunde wurden für Xylit publiziert. Auch hier waren höhere Xylitolkonzentrationen im Blut mit kardiovaskulären Ereignissen assoziiert. In ergänzenden Untersuchungen wurden eine verstärkte Thrombozytenreaktivität und eine erhöhte Thrombusbildung (Bildung eines Blutgerinnsels) beobachtet [10].

Diese Ergebnisse belegen jedoch keinen kausalen Zusammenhang zwischen dem üblichen Verzehr polyolhaltiger Lebensmittel und kardiovaskulären Ereignissen. Erythrit und Xylit werden auch endogen gebildet. Erhöhte Blutkonzentrationen können deshalb Ausdruck metabolischer Veränderungen, renaler Funktionsstörungen (Störungen der Nierenfunktion), kardiovaskulärer Vorerkrankungen oder weiterer Störfaktoren sein und sind nicht mit der alimentären Aufnahme gleichzusetzen [8-12].

Die Beobachtungsstudien können aufgrund ihres Designs eine umgekehrte Kausalität und verbleibendes Confounding nicht ausschließen. Die mechanistischen Humanstudien untersuchten kleine Probandenzahlen, hohe Einzeldosen und kurzfristige Endpunkte. Aussagen über das langfristige klinische Risiko üblicher Verzehrmengen sind daraus nicht ableitbar [10-12].

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit bewertete einen ursächlichen Zusammenhang zwischen der alimentären Erythritaufnahme und kardiovaskulären Erkrankungen als nicht nachgewiesen. Eine aktuelle Übersichtsarbeit gelangte ebenfalls zu dem Ergebnis, dass die verfügbare Evidenz keine abschließende kausale Risikobewertung erlaubt [8, 12].

Aus den derzeitigen Befunden lässt sich weder eine kardioprotektive Wirkung (schützende Wirkung auf Herz und Gefäße) noch eine kausale kardiovaskuläre Gefährdung durch den üblichen Verzehr von Erythrit oder Xylit ableiten. Bis belastbare Langzeitdaten verfügbar sind, ist ein exzessiver regelmäßiger Verzehr nicht sinnvoll.

Mikronährstoffmedizinische Einordnung

Zuckeraustauschstoffe erhöhen für sich genommen nicht die Mikronährstoffdichte eines Lebensmittels. Sie liefern keine relevanten Mengen essenzieller Vitamine, Mineralstoffe oder Spurenelemente. Die Kennzeichnungen „zuckerfrei“, „zuckerreduziert“ oder „ohne Zuckerzusatz“ erlauben daher keine Aussage über die ernährungsphysiologische Gesamtqualität eines Produkts [1, 2].

Bei ausgeprägten oder anhaltenden polyolassoziierten Diarrhoen steht primär die Reduktion der Polyolaufnahme und die Prüfung sämtlicher alimentärer und arzneimittelbedingter Quellen im Vordergrund [4, 8]. Eine routinemäßige Mikronährstoffsupplementierung allein aufgrund des Polyolverzehrs ist daraus nicht ableitbar.

Die Substitution zugesetzter Zucker durch Polyole kann zur Verringerung der Zuckeraufnahme und der postprandialen Glukosebelastung beitragen. Sie sollte jedoch in ein Ernährungsmuster mit hoher Nährstoffdichte, ausreichendem Ballaststoffanteil und überwiegend gering verarbeiteten Lebensmitteln eingebettet sein.

Praktische Bewertung

• Für die Zuckerreduktion – Polyole können den Zucker- und teilweise den Energiegehalt eines Lebensmittels vermindern, ohne dessen Masse und technologische Eigenschaften vollständig zu verändern
• Für die Glukoseregulation – Der Ersatz von Zucker durch geeignete Polyole kann den postprandialen Glukoseanstieg vermindern, ersetzt jedoch keine individualisierte Ernährungstherapie
• Für die Zahngesundheit – Polyole sind gegenüber Saccharose deutlich weniger kariogen und können etablierte kariespräventive Maßnahmen ergänzen
• Bei gastrointestinalen Beschwerden – Die Gesamtaufnahme aus Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln muss berücksichtigt und die individuelle Verträglichkeit geprüft werden
• Bei Reizdarmsyndrom – Eine FODMAP-reduzierte Ernährung ist zeitlich begrenzt und mit strukturierter Wiedereinführung durchzuführen
• Bei hereditärer Fructoseintoleranz – Sorbit und sorbithaltige Produkte sind konsequent zu vermeiden
• Bei kardiovaskulärem Risiko – Die aktuellen Sicherheitssignale sind wissenschaftlich relevant, erlauben jedoch bislang keine kausale Risikozuschreibung für den üblichen alimentären Verzehr

Fazit

Zuckeraustauschstoffe sind eine heterogene Gruppe zugelassener Massen-Süßungsmittel. Sie können zugesetzte Zucker ersetzen, den postprandialen Glukoseanstieg vermindern und zur Kariesprävention beitragen. Die einzelnen Polyole unterscheiden sich jedoch deutlich hinsichtlich Süßkraft, Energiegehalt, intestinaler Resorption, Fermentation und gastrointestinaler Verträglichkeit [1-4, 7, 8].

Die wichtigste gesicherte unerwünschte Wirkung ist die dosisabhängige gastrointestinale Symptomatik bis hin zur Diarrhoe. Eine einheitliche Verträglichkeitsgrenze für alle Polyole und Personen existiert nicht [4, 8].

Für Erythrit und Xylit bestehen metabolomische und mechanistische kardiovaskuläre Sicherheitssignale. Ein kausaler Zusammenhang zwischen dem üblichen alimentären Verzehr und kardiovaskulären Ereignissen ist bislang jedoch nicht nachgewiesen [8-12].

Aus mikronährstoffmedizinischer Sicht verbessern Polyole nicht automatisch die Nährstoffqualität eines Lebensmittels. Ihr sinnvoller Einsatz besteht primär in einer gezielten Zuckerreduktion unter Berücksichtigung der Gesamtenergiezufuhr, der individuellen gastrointestinalen Verträglichkeit und besonderer metabolischer Erkrankungen.

Literatur

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12. Wölnerhanssen BK, Meyer-Gerspach AC, Arduini A et al.: Sweeteners: erythritol, xylitol and cardiovascular risk—friend or foe? Cardiovasc Res. 2025;121(9):1319-1329. doi:10.1093/cvr/cvaf091
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14. Europäisches Parlament und Rat der Europäischen Union: Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 vom 16. Dezember 2008 über Lebensmittelzusatzstoffe. Konsolidierte Fassung vom 18. Februar 2026. EUR-Lex
15. Europäisches Parlament und Rat der Europäischen Union: Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 vom 25. Oktober 2011 betreffend die Information der Verbraucher über Lebensmittel. Konsolidierte Fassung vom 1. April 2025. EUR-Lex
16. European Food Safety Authority: Sweeteners. Last reviewed 17 February 2026. EFSA