Фруктоолигосахарид
Фруктоолигосахариды ( ФОС ), также иногда называемые олигофруктозой или олигофруктаном , представляют собой олигосахариды- фруктаны , используемые в качестве альтернативного подсластителя . Уровень сладости FOS составляет от 30 до 50 процентов сахара промышленного производства в сиропах . [ ненадежный источник? ] [1] Это происходит естественным образом, и его коммерческое использование началось в 1980-х годах в ответ на спрос на более здоровые и менее калорийные продукты.
Химия
[ редактировать ]Коммерчески производятся два разных класса смесей фруктоолигосахаридов (ФОС) на основе деградации инулина или трансфруктозилирования процессов .
ФОС может быть получен путем деградации инулина, или полифруктозы, полимера D -фруктозы остатков , связанных β(2→1)-связями с концевой α(1→2)-связанной D -глюкозой. Степень полимеризации инулина колеблется от 10 до 60. Инулин может расщепляться ферментативно или химически до смеси олигосахаридов общего строения Глу-Фру н (сокр. ГФ н ) и Фру м (Ф м ), с н и м. от 1 до 7. Этот процесс также происходит в некоторой степени в природе, и эти олигосахариды можно найти во многих растениях, особенно в топинамбуре , цикории и голубой агаве . Основными компонентами коммерческих препаратов являются кестоза (GF 2 ), нистоза (GF 3 ), фруктозилнистоза (GF 4 ), бифуркоза (GF 3 ), инулобиоза (F 2 ), инулотриоза (F 3 ) и инулотетраоза (F 4 ).
Второй класс ФОС получают путем трансфруктозилирования β-фруктозидазы Aspergillus niger или Aspergillus. [2] на сахарозе . Полученная смесь имеет общую формулу GF n с n в диапазоне от 1 до 5. В отличие от FOS, полученного из инулина, не только происходит связывание β(1 → 2), но и другие связи встречаются, однако, в ограниченном количестве. [3]
Из-за конфигурации своих гликозидных связей фруктоолигосахариды устойчивы к гидролизу слюны и кишечника пищеварительными ферментами . В толстой кишке они ферментируются анаэробными бактериями . Другими словами, они имеют более низкую калорийность , но при этом способствуют содержанию клетчатки в рационе. Фруктоолигосахариды более растворимы, чем инулины, поэтому их иногда используют в качестве добавки к йогурту и другим ( молочным ) продуктам. Фруктоолигосахариды используются специально в сочетании с высокоинтенсивными искусственными подсластителями, которые улучшают профиль сладости и послевкусие.
Источники пищи
[ редактировать ]ФОС извлекается из голубой агавы , а также из фруктов и овощей, таких как бананы , лук , корень цикория , чеснок , спаржа , хикама и лук-порей . Некоторые зерновые и крупы, такие как пшеница и ячмень , также содержат ФОС. [4] и топинамбур его родственник якон вместе с голубой агавой имеют самые высокие концентрации ФОС среди культурных растений. Было обнаружено, что [5]
Польза для здоровья
[ редактировать ]является популярным подсластителем в Японии и Корее . ФОС уже много лет [6] даже до 1990 года, когда японское правительство учредило «Комитет по изучению функциональных продуктов питания» из 22 экспертов, чтобы начать регулировать «пищевые продукты специального питания или функциональные продукты питания », которые содержат категории обогащенных продуктов питания (например, обогащенную витаминами пшеничную муку), [7] [ ненадежный источник? ] и в настоящее время становится все более популярным в западных культурах благодаря своему пребиотическому эффекту. ФОС служит субстратом для микрофлоры толстого кишечника, улучшая общее состояние желудочно-кишечного тракта . Он также был предложен в качестве добавки для лечения дрожжевых инфекций. [8]
Несколько исследований показали, что ФОС и инулин способствуют абсорбции кальция как в кишечнике животных, так и в кишечнике человека. [9] [10] Кишечная микрофлора в нижних отделах кишечника может ферментировать ФОС, что приводит к снижению pH. Кальций лучше растворяется в кислоте, и, следовательно, большее его количество поступает с пищей и может перемещаться из кишечника в кровоток.
В рандомизированном контролируемом исследовании с участием 36 пар близнецов в возрасте 60 лет и старше участникам давали либо пребиотик (3,375 мг инулина и 3,488 мг ФОС), либо плацебо ежедневно в течение 12 недель, а также упражнения с отягощениями и добавки аминокислот с разветвленной цепью (BCAA). . Исследование, проведенное дистанционно, показало, что пребиотическая добавка привела к изменениям в микробиоме кишечника , в частности, к увеличению численности бифидобактерий . Хотя существенной разницы во времени подъема стула между группами, принимавшими пребиотик и плацебо, не было, пребиотик действительно улучшил когнитивные функции . Исследование предполагает, что простые вмешательства в микробиом кишечника могут улучшить когнитивные функции у пожилых людей. [11]
ФОС можно считать небольшим пищевым волокном с (как и все виды клетчатки) низкой калорийностью. Ферментация ФОС приводит к образованию газов и жирных кислот с короткой цепью. Последние обеспечивают организм энергией.
Побочные эффекты
[ редактировать ]Обычно считается, что все пребиотики типа инулина, включая ФОС, стимулируют рост видов бифидобактерий . Бифидобактерии считаются полезными бактериями. Этот эффект не был обнаружен во всех исследованиях как для бифидобактерий, так и для других кишечных организмов. [12] [ ненадежный источник? ] ФОС также ферментируются многочисленными видами бактерий в кишечнике, включая клебсиеллу , кишечную палочку. [13] и многие виды Clostridium , которые могут быть патогенными в кишечнике. Эти виды ответственны главным образом за образование газов (водорода и углекислого газа), которое возникает после попадания в организм ФОС. [ нужна ссылка ] . Исследования показали, что до 20 граммов в день переносится хорошо. [14]
Регулирование
[ редактировать ]Постановление FDA США
[ редактировать ]ФОС классифицируется как общепризнанный безопасный (GRAS). [15]
Регламент Новой Зеландии FSANZ
[ редактировать ]Управление по безопасности пищевых продуктов предупредило родителей младенцев, что крупный европейский бренд детских смесей, произведенный в Новой Зеландии, не соответствует местным нормам (поскольку он содержит фруктоолигосахариды (ФОС)), и призвало их прекратить его использование. [16]
регулирование ЕС
[ редактировать ]Использование ФОС одобрено в Европейском Союзе; разрешение добавления ФОС в ограниченных количествах в детские смеси (для детей до 6 месяцев) и в последующие смеси (для детей в возрасте от 6 до 12 месяцев). Продукты для детского питания и последующих смесей, содержащие ФОС, продаются в ЕС с 1999 года. [16]
Канадские правила
[ редактировать ]ФОС в настоящее время не одобрен для использования в детских смесях. [17]
См. также
[ редактировать ]- Ксилоолигосахарид (XOS)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ [ ненадежный источник? ] Джозеф О'Нил (1 июня 2008 г.). «Использование инулина и олигофруктозы с высокоинтенсивными подсластителями» . Архивировано из оригинала 29 июля 2012 года . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Лоренцони, Андре С.Г.; Айдос, Луиза Ф.; Кляйн, Мануэла П.; Родригес, Рафаэль К.; Герц, Плиньо Ф. (2014). «Синтез фруктоолигосахаридов с помощью высокостабильной иммобилизованной β-фруктофуранозидазы из Aspergillus aculeatus» . Углеводные полимеры . 103 : 193–197. дои : 10.1016/j.carbpol.2013.12.038 . ПМИД 24528719 .
- ^ Хартеминк, Р.: Пребиотические эффекты неперевариваемых олиго- и полисахаридов. Кандидатская диссертация, Вагенингенский университет, Нидерланды, 1999 г., 218 стр. ISBN 90-5808-051-X .
- ^ Кэмпбелл, Дж. М.; и др. (1997). «Выбранные фруктоолигосахариды (1-кестоза, нистоза и 1 Ф -β-Фруктофуранозилнистоза) Состав пищевых продуктов и кормов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 45 (8): 3076–3082. doi : 10.1021/jf970087g .
- ^ Северян Думитриу (2005). Полисахариды: структурное разнообразие и функциональная универсальность . ЦРК Пресс. п. 855. ИСБН 978-0-8247-5480-8 . Проверено 13 июня 2012 г.
- ^ MEIOLIGO, подсластитель на основе фруктоолигосахаридов, был представлен Мэйдзи в 1984 году. «Годовой отчет 2007» (PDF) (Отчет для инвесторов). п. 21. Архивировано (PDF) из оригинала 27 ноября 2012 г.
- ^ О'Доннелл, Клаудия Д. (1994). «Япония продвигается вперед в регулировании функциональных продуктов питания» . Готовые продукты . Архивировано из оригинала 29 июня 2012 года.
- ^ В. Руссо, Ж. П. Лепарньёр, К. Рокес, М. Ремо-Симеон, Ф. Поль; Лепарньёр; Рокес; Ремо-Симеон; Пол (2005). «Пребиотическое действие олигосахаридов на отдельные вагинальные лактобактерии и патогенные микроорганизмы». Анаэроб . 11 (3): 145–153. дои : 10.1016/j.anaerobe.2004.12.002 . ПМИД 16701545 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Зафар, Т.А.; Уивер, CM; и др. (2004). «Неперевариваемые олигосахариды увеличивают абсорбцию кальция и подавляют резорбцию костей у крыс с удаленными яичниками» . Журнал питания . 134 (2): 399–402. дои : 10.1093/jn/134.2.399 . ПМИД 14747679 . Архивировано из оригинала 14 февраля 2005 года.
- ^ ван ден Хеувел, Э.; и др. (1999). «Олигофруктоза стимулирует усвоение кальция у подростков» . Американский журнал клинического питания . 69 (3): 544–548. дои : 10.1093/ajcn/69.3.544 . ПМИД 10075343 .
- ^ Лохлайнн, Мэри; Бойер, Рут CE; Молль, Янне Мари; Гарсия, Мария Пас; Уодж, Сэмюэл; Баляну, Андрей-Флорин; Несса, Айрун; Шиди, Элис; Акдаг, Гульша; Харт, Дебора; Рафаэле, Джулия; Сид, Пол Т.; Мерфи, Кэролайн; Харридж, Стивен Д.Р.; Уэлч, Эйлса А.; Грейг, Кэролайн; Уилан, Кевин; Стивс, Клэр Дж. (29 февраля 2024 г.). «Влияние модуляции микробиома кишечника на мышечную функцию и когнитивные функции: рандомизированное контролируемое исследование PROMOTe» . Природные коммуникации . 15 (1). дои : 10.1038/s41467-024-46116-y . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 10904794 . ПМИД 38424099 . Архивировано из оригинала 14 марта 2024 года.
- ^ Келли, Г. (декабрь 2008 г.). «Пребиотики типа инулина — обзор: часть 1». Альтернативный Мед Преп . 13 (4): 315–29. ПМИД 19152479 .
- ^ Р. Хартеминк, К.М. Ван Лаэр, Ф.М. Ромбоутс; Ван Лаэр; Ромбаутс (1997). «Рост энтеробактерий на фруктоолигосахаридах» . J Appl Микробиол . 83 (3): 367–374. дои : 10.1046/j.1365-2672.1997.00239.x . ПМИД 9351217 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Карабин, И.Г.; Фламм, В.Г. (1999). «Оценка безопасности инулина и олигофруктозы как пищевых волокон». Нормативная токсикология и фармакология . 30 (3): 268–82. дои : 10.1006/rtph.1999.1349 . ПМИД 10620476 .
- ↑ Уведомление GRAS № GRN 000044. Архивировано 20 апреля 2007 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: а б Инулин, ФОС и ГОС оценены в Австралии и Новой Зеландии.
- ^ «Вопрос об использовании добавок для детского питания в питании взрослых» . Пресса . 8 октября 2007 г. Архивировано из оригинала 4 февраля 2009 г. Проверено 30 сентября 2011 г.
Виды углеводов |
|---|
