Nell’ambito dell’alimentazione e della nutrizione, i polioli rappresentano una classe di composti utilizzati sempre più spesso come sostituti dello zucchero.
Questo articolo si propone di esaminare in dettaglio i diversi tipi di polioli e di analizzare il loro impatto sulla glicemia attraverso la loro conversione in glucosio.
Ogni poliolo sarà esaminato singolarmente, considerando i meccanismi di assorbimento, metabolismo e escrezione, con particolare attenzione alla loro reale conversione in carboidrati assimilabili. Tale analisi mira a fornire una panoramica completa delle caratteristiche fisiologiche dei singoli polioli, con particolare enfasi sulla loro rilevanza per la salute metabolica e nutrizionale, in particolare nell’ambito delle diete chetogeniche.
Cosa sono i Polioli
I polioli, noti anche come polialcoli o alditoli, rappresentano una classe di composti chimici ampiamente impiegati nell’industria alimentare per le loro peculiari proprietà dolcificanti e funzionali. Questi composti, derivati strutturalmente dai carboidrati, si distinguono per la loro configurazione molecolare modificata, che conferisce loro caratteristiche uniche di interesse sia per la nutrizione umana che per la tecnologia alimentare.
Utilizzati sia come dolcificanti che come additivi, i polioli sono sempre più apprezzati per la loro capacità di conferire dolcezza senza provocare importanti picchi glicemici, rendendoli un’opzione attraente per individui attenti alla salute e alla gestione del peso.
Che differenza c’è tra Polioli e Zuccheri?
I polioli, sebbene simili agli zuccheri sia per il loro sapore dolce che per la loro appartenenza alla famiglia dei carboidrati, presentano importanti differenze strutturali e metaboliche.
A differenza degli zuccheri, che sono composti da molecole di monosaccaridi come glucosio e fruttosio, i polioli sono caratterizzati dalla presenza di gruppi alcolici multipli nella loro struttura molecolare. Questa configurazione unica conferisce ai polioli alcune proprietà metaboliche distintive, inclusa una minore capacità di aumentare i livelli di glucosio nel sangue e di stimolare la secrezione di insulina rispetto agli zuccheri tradizionali.
Inoltre, mentre gli zuccheri vengono rapidamente assorbiti nell’intestino tenue, i polioli possono subire un lento e incompleto assorbimento, portando a una ridotta disponibilità di calorie e a una minore influenza sui livelli di zucchero nel sangue.
Indice Glicemico e Insulinemico dei Polioli
La letteratura sulla glicemia e insulinemia dopo l’assunzione di polioli è stata analizzata ed espressa in termini di Indice Glicemico (IG) e Indice Insulinemico (II), che hanno restituito i seguenti valori.
Poliolo | Indice Glicemico (IG) | Indice Insulinemico (II) |
Eritritolo | 0 | 2 |
Xilitolo | 13 | 11 |
Sorbitolo | 9 | 11 |
Mannitolo | 0 | 0 |
Maltitolo | 35 | 27 |
Isomalto | 9 | 6 |
Lattitolo | 6 | 4 |
Poliglicitolo | 39 | 23 |
Tabella 1: Indice Glicemico e Insulinemico dei principali polioli.
I valori dell’IG erano indipendenti sia dall’assunzione (fino a 50 g) che dallo stato del metabolismo dei carboidrati (normale, diabete di tipo 1 con pancreas artificiale e diabete di tipo 2).
Questi valori sono tutti molto più bassi rispetto a quelli del saccarosio 65, 43 o del glucosio, considerato come valore standard=100.
Approfondimento sul Processo di Digestione dei Polioli
Il processo di digestione dei polioli avviene principalmente nell’intestino tenue attraverso l’azione di enzimi specifici. Tuttavia, a differenza degli zuccheri semplici come il glucosio, i polioli vengono digeriti in modo più lento e in misura minore. Questo è dovuto alla presenza di enzimi come la sorbitolo deidrogenasi, che convertono parzialmente i polioli in zuccheri semplici durante il transito intestinale.
Tuttavia, questa conversione è inefficiente e una parte significativa dei polioli ingeriti passa indigerita attraverso l’intestino tenue, raggiungendo infine il colon. Qui, i polioli non digeriti vengono fermentati dalla flora batterica presente, processo che può portare alla produzione di gas e ad effetti lassativi, specialmente se consumati in grandi quantità. Nonostante ciò, i polioli sono generalmente ben tollerati e il loro impatto sui livelli di glucosio nel sangue o sull’insulinemia, pur essendo molto basso, dipende dal tipo di poliolo.
Poliolo | Assorbimento (g/100 g) | Fermentazione (g/100 g) | Escrezione urinaria (g/100 g) |
Eritritolo | 90 | 10 | 90 |
Xilitolo | 50 | 50 | <2 |
Sorbitolo | 25 | 75 | <2 |
Mannitolo | 25 | 75 | 25 |
Isomalto | 10 | 90 | <2 |
Lattitolo | 2 | 98 | <2 |
Maltitolo | 40 | 60 | <2 |
Sciroppo di maltitolo regolare, intermedio, alto | Circa 50 | Circa 50 | <2 |
Sciroppo di maltitolo ad alto polimero | Circa 40 | Circa 60 | – |
Poliglicitolo | Circa 40 | Circa 60 | <2 |
Tabella 2. Tassi di assorbimento, fermentazione ed escrezione urinaria dei principali polioli. I dati sono approssimati al 5 % più vicino, tranne quando sono vicini allo zero, momento in cui i dati sono approssimati al 2 % più vicino, o per l’escrezione urinaria dove appare un limite superiore del 2 %.
Valutazione Energetica dei Polioli: Calcolo Preciso delle Calorie
Le calorie dei polioli vengono calcolate considerando la quantità di carboidrati disponibili per l’assorbimento, nonché la quantità di carboidrati fermentabili che possono essere utilizzati come fonte di energia durante la fermentazione nel colon.
La formula per calcolare le calorie dei polioli è la seguente:
Calorie dei Polioli = Calorie di Combustione x (Carboidrati Disponibili + 0.5 x Carboidrati Fermentabili)
Poliolo | FDA (kcal/g) | EU (kcal/g) | Calorimetria Indiretta (kcal/g) |
Eritritolo | 0.2 | 0 | ND |
Xilitolo | 2.4 | 2.4 | 2 |
Sorbitolo | 2.7 | 2.4 | ND |
Mannitolo | 1.6 | 2.4 | ND |
Isomalto | 2.0 | 2.4 | 2.0 |
Lattitolo | 1.9 | 2.4 | 1.9 |
Maltitolo | 2.1 | 2.4 | 2.6 |
Sciroppo di Maltitolo | 3.0 | 2.4 | ND |
Poliglicitolo | 3.0 | 2.4 | ND |
Tabella 3: Calorie dei Polioli da calorimetria indiretta, e secondo le legislazioni FDA e EU. I valori delle calorie sono stati determinati dalla FDA e dalla EU in base a metodi standardizzati, mentre quelli ottenuti dalla calorimetria indiretta riflettono la quantità effettiva di energia rilasciata durante il metabolismo dei polioli nell’organismo.
Interpretazione Errata della Conversione in Glucosio
Recentemente, sui social media è circolata una tabella che indica erroneamente la conversione dei polioli in glucosio. Tuttavia, vi è stata una interpretazione errata di questi dati. La percentuale in realtà mostra il rapporto tra le calorie dei polioli secondo la FDA e le 4 calorie che sviluppa un grammo di glucosio.
Alcuni utenti hanno supposto che le calorie dei polioli rappresentassero la loro conversione in glucosio, poiché il glucosio è utilizzato come riferimento.
Tuttavia, è importante notare che le calorie dei polioli non vengono calcolate semplicemente confrontandole con quelle del glucosio. In realtà, le Kcal (teoriche) vengono calcolate utilizzando la formula sopra riportata che tiene conto della disponibilità dei carboidrati e della loro fermentazione. Pertanto, non è corretto interpretare queste cifre come una conversione diretta in glucosio, ma piuttosto come una valutazione delle calorie dei polioli rispetto ad un comune carboidrato.
Poliolo | Calorie per Grammo (FDA) | Calorie del Glucosio (per grammo) | Percentuale delle Calorie FDA rispetto al Glucosio |
Xilitolo | 2.4 | 4 | 60% |
Sorbitolo | 2.7 | 4 | 68% |
Mannitolo | 1.6 | 4 | 40% |
Maltitolo | 2.1 | 4 | 53% |
Isomalto | 2.0 | 4 | 50% |
Lattitolo | 1.9 | 4 | 48% |
Tabella 4: confronto tra le Kcal dei polioli (FDA) e le calorie del glucosio
L’errore appare evidente quando si considera il mannitolo, un poliolo virtualmente non metabolizzabile, come indicato nei dati forniti in precedenza. Il mannitolo ha un indice glicemico e insulinemico pari a zero, il che indica chiaramente l’assenza di una conversione in glucosio.
A riguardo, è possibile leggere un approfondimento QUI
Approfondimento sui singoli polioli e loro conversione in glucosio
Nella nostra analisi approfondita sui singoli polioli e la loro conversione in glucosio, esamineremo ora attentamente le proprietà di ciascun poliolo, comprese le modalità di assorbimento, il metabolismo e la relativa conversione in carboidrati assimilabili.
L’Eritritolo
L’eritritolo, un poliolo composto da quattro atomi di carbonio, rappresenta un’opzione promettente nell’ambito degli edulcoranti a basso contenuto calorico. La sua caratteristica principale è l’elevata percentuale di assorbimento, che si attesta intorno al 90%, attraverso il processo di diffusione. Questo significa che la maggior parte dell’eritritolo ingerito viene rapidamente assorbito dall’intestino tenue nell’organismo umano, mentre solo una piccola percentuale, circa il 10%, raggiunge l’intestino crasso.
Dal punto di vista organolettico, l’eritritolo si presenta sotto forma di microgranuli cristallizzati di colore bianco, con un piacevole retrogusto fresco che lo rende adatto per l’uso in una vasta gamma di prodotti alimentari e bevande. Rispetto ad altri zuccheri e dolcificanti, l’eritritolo ha un indice glicemico pari a zero, il che significa che non causa picchi glicemici dopo l’assunzione, e un indice insulinemico stimato di 2, il che implica una risposta insulinica minima. Queste caratteristiche lo rendono una scelta ideale per coloro che cercano alternative salutari allo zucchero.
Da un punto di vista nutrizionale, l’eritritolo sviluppa solo 0,2 calorie per grammo. Tuttavia, secondo il decreto 1169/11 relativo all’etichettatura nutrizionale, è possibile dichiarare valori nulli di calorie per l’eritritolo, in quanto la quantità di energia metabolizzabile è così bassa da essere trascurabile.
Conversione in glucosio
Una volta assorbito, l’eritritolo si distribuisce ampiamente nei tessuti corporei, ma la sua metabolizzazione è limitata, con la maggior parte dell’eritritolo che viene escreto nelle urine senza subire significative reazioni metaboliche. Questa peculiarità fa sì che l’eritritolo abbia un impatto irrilevante sui livelli di glucosio nel sangue, rendendolo particolarmente adatto per le persone che seguono diete chetogeniche o che hanno problemi di regolazione del glucosio nel sangue.
L’eritritolo rimane ad oggi, all’interno delle dietoterapie chetogeniche, la migliore scelta tra tutti i polioli, visto l’impatto irrilevante su glicemia, insulina e microbiota intestinale.
Lo Xilitolo
Lo xilitolo, identificato con la sigla E967, è un poliolo ampiamente utilizzato come sostituto dello zucchero in vari prodotti alimentari e bevande. Si presenta sotto forma di cristalli bianchi e ha un gusto molto simile allo zucchero da tavola.
L’assorbimento dello xilitolo dall’intestino tenue avviene in misura inferiore rispetto ad altri polioli come l’eritritolo, con stime che indicano un assorbimento intorno al 50%. Ciò significa che circa la metà dello xilitolo ingerito viene assorbito nell’organismo umano, mentre il restante 50% raggiunge l’intestino crasso, dove subisce fermentazione. Questa fermentazione può portare alla produzione di gas e causare sintomi gastrointestinali in alcuni individui sensibili.
L’indice glicemico e insulinemico dello xilitolo è stimato rispettivamente a 13 e 11, valori che indicano un moderato impatto sui livelli di glucosio e insulina nel sangue dopo l’assunzione. Per quanto riguarda il contenuto calorico, lo xilitolo sviluppa approssimativamente 3 calorie per grammo, secondo le stime basate sulla formula citata. Tuttavia, è importante notare che queste calorie possono variare a seconda del metodo di calcolo utilizzato.
Inoltre, è interessante sottolineare che, mentre la FDA e l’UE concordano sulle stime caloriche dello xilitolo, la calorimetria indiretta può dare risultati leggermente diversi. Ad ogni modo, lo xilitolo rimane una scelta popolare per coloro che cercano alternative allo zucchero, grazie al suo gusto simile allo zucchero e al suo impatto moderato sui livelli di glucosio nel sangue.
Conversione in glucosio
Dal punto di vista metabolico, lo xilitolo subisce una serie di trasformazioni nel fegato una volta assorbito. Viene deidrogenato da una deidrogenasi citoplasmatica dipendente dalla NAD, generando xilulosio, che a sua volta viene fosforilato in xilulosio-5-fosfato. Questo composto rappresenta un intermedio della via del pentoso-fosfato e può essere in parte convertito in glucosio o immagazzinato come glicogeno epatico (compromettendo, anche se in minima parte, quindi la chetogenesi).
In generale, la percentuale di conversione del sorbitolo in glucosio è stimata essere inferiore al 48%,
Tuttavia, la percentuale esatta di conversione dello xilitolo in glucosio può variare in base a diversi fattori, tra cui il tasso di assorbimento, la quantità di xilitolo assunta e il metabolismo individuale.
Il Sorbitolo
Il sorbitolo, noto anche come glucitolo e identificato con la sigla E420, è un poliolo comunemente utilizzato come additivo alimentare per conferire dolcezza ai prodotti senza aumentare significativamente i livelli di zucchero nel sangue. Si presenta sotto forma di polvere bianca facilmente solubile in acqua.
L’assorbimento del sorbitolo dall’intestino tenue è stimato essere intorno al 25% della dose ingerita. Questo significa che una parte significativa del sorbitolo ingerito non viene assorbita e raggiunge l’intestino crasso, dove subisce fermentazione da parte della flora batterica intestinale.
L’indice glicemico del sorbitolo è stimato intorno a 9, mentre l’indice insulinemico è di circa 11, indicando un moderato impatto sui livelli di glucosio e insulina nel sangue dopo l’assunzione di sorbitolo. Tuttavia, sviluppa approssimativamente 2,5 calorie per grammo, secondo le stime basate sulla formula citata. È importante notare che queste calorie possono variare a seconda del metodo di calcolo utilizzato e delle normative vigenti nella regione in cui viene utilizzato.
Conversione in glucosio
Il sorbitolo, una volta assorbito, ha una bassa percentuale di conversione in glucosio nel corpo umano.
Dal punto di vista metabolico, il sorbitolo viene deidrogenato nel fegato tramite una deidrogenasi citoplasmatica dipendente dalla NAD, generando fruttosio. Questo fruttosio può quindi essere utilizzato per la sintesi di glicogeno epatico o convertito in glucosio, che viene rilasciato gradualmente nel flusso sanguigno, compromettendo in parte la chetogenesi.
Tuttavia, questa conversione è considerata relativamente inefficace, con solo una piccola frazione del sorbitolo assorbito che viene effettivamente convertito in glucosio.
In generale, la percentuale di conversione del sorbitolo in glucosio è stimata essere inferiore al 25%, con la maggior parte del sorbitolo che rimane sotto forma di sorbitolo o viene utilizzata per la produzione di energia in altre vie metaboliche. Tuttavia, la percentuale esatta di conversione può variare a seconda di fattori come il metabolismo individuale e l’assunzione complessiva di carboidrati nella dieta.
Il Mannitolo
Il mannitolo, noto anche come mannite e identificato con la sigla E421, è un poliolo naturalmente presente in una varietà di alimenti, tra cui funghi, alghe e linfa di frassino. Si presenta sotto forma di polvere cristallina bianca ed è spesso utilizzato come dolcificante e additivo alimentare.
L’indice glicemico del mannitolo è pari a zero, il che indica che non ha alcun effetto sui livelli di glucosio nel sangue dopo l’assunzione. Inoltre, non è associato a un aumento dell’insulina nel sangue.
Per quanto riguarda il contenuto calorico, fornisce approssimativamente 1,5 calorie per grammo, secondo le stime basate sulla formula citata. Tuttavia, le normative sull’etichettatura nutrizionale possono richiedere una dichiarazione di calorie leggermente diversa a seconda del paese o della regione.
Conversione in glucosio
Quando ingerito, il mannitolo subisce un processo di assorbimento nell’intestino tenue, sebbene solo in misura limitata, stimata intorno al 25% della dose ingerita. La maggior parte del mannitolo ingerito non viene assorbita e raggiunge l’intestino crasso, dove viene soggetta a fermentazione da parte della flora batterica intestinale.
Dal punto di vista metabolico, il mannitolo assorbito viene utilizzato solo in misura limitata nei tessuti e viene principalmente escreto nelle urine. È virtualmente non metabolizzato nei tessuti, il che significa che non viene convertito in glucosio o altri carboidrati assimilabili nel corpo umano.
L’Isomalto
L’isomalto, noto anche come isomaltooligosaccaride (IMO) e identificato con la sigla E953, è un poliolo ottenuto principalmente da fonti vegetali come la barbabietola. Si presenta sotto forma di una sostanza cristallina bianca e inodore ed è comunemente utilizzato come additivo alimentare e dolcificante.
Quando ingerito, l’isomalto subisce un processo di assorbimento nell’intestino tenue, sebbene solo in misura limitata. Si stima che circa il 90% dell’isomalto venga fermentato nel colon dalla flora batterica intestinale, con una produzione associata di gas e acidi grassi a catena corta.
L’indice glicemico e insulinemico dell’isomalto sono estremamente bassi, pari a 9 e 6 rispettivamente, il che indica che il suo consumo ha un impatto trascurabile sui livelli di glucosio e insulina nel sangue.
Per quanto riguarda le calorie, l’isomalto fornisce circa 2 calorie per grammo, rendendolo una fonte relativamente bassa di energia rispetto ad altri zuccheri e dolcificanti. Questa bassa densità calorica lo rende un’opzione popolare per coloro che cercano alternative dolcificanti a basso contenuto calorico, anche se l’alta fermentazione nell’intestino può creare grossi limiti anche nelle persone meno sensibili.
Conversione in glucosio
In termini di assorbimento e metabolismo, l’isomalto ha una percentuale di assorbimento nel piccolo intestino del 10%, mentre il restante 90% può essere soggetto a fermentazione da parte dei batteri intestinali. Questo processo di fermentazione può portare alla produzione di gas e acidi grassi a catena corta. Tuttavia, nonostante la fermentazione, l’isomalto ha una bassa percentuale di conversione in glucosio, poiché non è facilmente metabolizzato come altri carboidrati. La maggior parte dell’isomalto consumato viene escreto attraverso le feci o fermentato nel colon senza essere convertito in glucosio in misura significativa. Si stima in generale una conversione in glucosio inferiore all’8%, valori attendibili quando confrontati con l’indice glicemico estremamente basso.
Il Lattitolo
Il lattitolo, identificato con la sigla E966, è un poliolo che si ottiene per idrogenazione del lattosio. Si presenta in forma di polvere cristallina e viene utilizzato come dolcificante e additivo alimentare.
L’indice glicemico e insulinemico del lattitolo sono estremamente bassi, pari a 6 e 4 rispettivamente. Ciò indica che il consumo di lattitolo ha un impatto trascurabile sui livelli di glucosio e insulina nel sangue.
Tuttavia, fornisce circa 1,9 calorie per grammo, secondo le stime basate sulla formula citata. È importante notare che le normative sull’etichettatura nutrizionale possono richiedere una dichiarazione di calorie leggermente diversa a seconda del paese o della regione.
Conversione in glucosio
Il lattitolo ha una bassa percentuale di conversione in glucosio, poiché non viene facilmente metabolizzato come altri carboidrati. La maggior parte del lattitolo consumato viene escreto attraverso le feci o fermentato nel colon senza essere convertito in glucosio in misura significativa (stime attorno al 2%), valori attendibili anche confrontandoli con l’IG praticamente irrilevante.
Infatti, quando viene ingerito, il lattitolo subisce un processo di assorbimento limitato nell’intestino tenue. È stato riportato che solo circa il 2% del lattitolo ingerito viene assorbito a livello intestinale, principalmente sotto forma di lattitolo stesso e dei suoi prodotti di idrolisi, come il galattosio e il sorbitolo, che poi possono essere a loro volta convertiti per l’accumulo di glicogeno epatico o per la produzione di glucosio epatico, ma in misura cos’ irrilevante da non compromettere la chetogenesi. Il lattitolo non assorbito subisce una fermentazione significativa nell’intestino crasso, che produce gas e acidi grassi a catena corta, quindi è sconsigliabile per chi soffre di problematiche intestinali.
Il Maltitolo
Il maltitolo, identificato con la sigla E965, è un poliolo disaccaride utilizzato comunemente come dolcificante e additivo alimentare. È ottenuto tramite l’idrolisi del maltosio.
Quando consumato, il maltitolo subisce un processo di assorbimento nell’intestino tenue. Studi indicano che l’assorbimento del maltitolo può variare a seconda delle condizioni sperimentali. Tuttavia, in generale, si stima che circa il 40% del maltitolo ingerito venga assorbito a livello intestinale, mentre il resto viene escreto attraverso le feci.
L’indice glicemico e insulinemico del maltitolo, indicando un impatto limitato, ma non trascurabile, sui livelli di glucosio e insulina nel sangue dopo il consumo, quindi non sono una scelta consigliabile in caso di diete chetogeniche. Anche la Ketogenic Dietitians Research Network include il maltitolo tra i pololi da evitare in caso di dietoterapia chetogenica. (vedi QUI)
L’indice glicemico del maltitolo è stimato intorno a 35, mentre l’indice insulinemico è di circa 27.
Conversione in glucosio
Una volta assorbito, il maltitolo subisce l’idrolisi nel fegato, producendo glucosio e sorbitolo, con stime attorno al 48% in caso di polvere e leggermente superiore in caso di sciroppi. Questi composti possono essere utilizzati per l’accumulo di glicogeno epatico o per la produzione di glucosio epatico, contribuendo così al bilancio energetico del corpo.
Il maltitolo non assorbito subisce una fermentazione nell’intestino crasso, che porta alla produzione di gas e acidi grassi a catena corta. Questo processo metabolico aggiuntivo può influenzare la tolleranza individuale al maltitolo e può causare sintomi gastrointestinali in alcune persone.
Per maggiori approfondimenti è possibile consultare l’interessante bibliografia sotto riportata.
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