Изомальтоолигосахарид
Изомальтоолигосахарид ( ИМО ) представляет собой смесь углеводов с короткой цепью , устойчивую к перевариванию. ИМО содержится в некоторых продуктах питания, а также производится в коммерческих целях. Сырьем, используемым для производства ИМО, является крахмал , который ферментативно превращается в смесь изомальтоолигосахаридов.
Химия
[ редактировать ]Термин « олигосахарид » охватывает углеводы, которые крупнее простых ди- или трисахаридов , но меньше полисахаридов (более 10 единиц). Изомальтоолигосахариды (ИМО) представляют собой олигомеры глюкозы с α-D-(1,6)-связями, включая изомальтозу , панозу, изомальтотриозу, изомальтотетраозу, изомальтопентаозу, нигерозу , кодибиозу и олигосахариды с более высокой разветвленностью. [1] В зависимости от метода производства структура молекул ИМО может существенно различаться. Хотя кишечные ферменты человека легко переваривают α(1,4) -гликозидные связи , более длинные изменения IMO (например, >= DP4) с α(1,6)-связями нелегко гидролизуются и проявляют устойчивость к перевариванию. Поэтому некоторые препараты ИМО лишь частично перевариваются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.
Изомальтоолигосахариды являются нормальной частью рациона человека и встречаются в природе в ферментированных продуктах, таких как ферментированный хлеб на закваске и кимчи. Дисахарид изомальтоза также присутствует в рисовом мисо, соевом соусе и саке. [2] [3] [4] Изомальтоза, один из α(1,6)-связанных дисахаридных компонентов ИМО, была идентифицирована как природный компонент меда и, хотя химически родственна, она не является ИМО. [5] IMO представляет собой сироп высокой плотности со сладким вкусом, который можно сушить распылением в виде порошка.
Производство
[ редактировать ]Для производства ИМО в коммерческих масштабах пищевая промышленность использует крахмал, полученный из зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, бобовые (горох, фасоль, чечевица ), овес, тапиока , рис, картофель и другие. Такое разнообразие источников может принести пользу потребителям, страдающим аллергией или гиперчувствительностью к определенным зерновым культурам. Производственный процесс контролирует степень полимеризации (dp) и α(1,6)-связи, чтобы обеспечить стабильное качество IMO из различных источников крахмала. Крахмал сначала преобразуется посредством простого ферментативного гидролиза в сироп с высоким содержанием мальтозы , содержащий ди-, три- и олигосахариды (2, 3 или более единиц глюкозы), имеющие α(1,4)-гликозидные связи, которые легко усваиваются человеком. кишечник. Эти α(1,4)-гликозидные связи в дальнейшем преобразуются в устойчивые к перевариванию α(1,6)-гликозидные связи, создавая «изо»-связи между фрагментами глюкозы и образуя изомальтоолигосахарид (ИМО).
Большинство олигосахаридов, обнаруженных в ИМО, состоят из трех-шести связанных друг с другом моносахаридных (глюкозных) единиц. Однако присутствуют и дисахариды, а также более длинные полисахариды (до девяти единиц глюкозы). Дисахаридная фракция ИМО состоит в основном из α(1,6)-связанной изомальтозы , тогда как мальтотриоза , паноза и изомальтотриоза составляют трисахаридную фракцию. Остальные олигомеры в ИМО составляют смесь изомальтотетраозы, изомалтопентаозы, мальтогексаозы, мальтогептаозы и небольших количеств олигомеров с 8 или более степенями полимеризации. Более длинные олигомеры не имеют 100% α(1,6)-связей; соотношение α(1,4)- и α(1,6)-связей варьируется.
Заявления о здоровье
[ редактировать ]Исследования на животных описывают IMO как многофункциональную молекулу, которая оказывает положительное влияние на здоровье пищеварительной системы; он действует как пребиотик , уменьшает метеоризм, имеет низкий гликемический индекс и предотвращает кариес у животных. [6] [7] [8] [9] [10]
Пребиотики определяются как «неперевариваемые пищевые ингредиенты, которые могут благотворно влиять на хозяина, избирательно стимулируя рост и/или активность ограниченного числа бактерий в толстой кишке ». [11] Олигосахариды, которые не перевариваются и не всасываются в тонком кишечнике, попадают в толстую кишку, где ферментируются бифидобактериями , тем самым усиливая пролиферацию бактерий. В этом отношении ферментируемые олигосахариды можно считать пребиотиками . Олигосахариды в смесях ИМО, по крайней мере частично, ферментируются бактериями толстой кишки и, следовательно, могут стимулировать рост бактериальных субпопуляций. [12] [13] [14] [15] [16]
Кариес зубов вызван образованием нерастворимого глюкана ( налета ) на поверхности зубов и выработкой кислот бактериями в налете. Эти кислоты поражают твердые ткани зубов. Исследования на животных моделях показали, что ИМО вместо сахарозы уменьшает количество образующихся зубных налетов, а также уменьшает количество образующихся кислот, повреждающих эмаль. Таким образом, ИМО действует как противокариесное средство. [17]
Сообщаемый гликемический индекс (ГИ) для ИМО составляет 34,66 ± 7,65 (по шкале от 1 до 100), что представляет собой низкий ГИ. [18] Потребление ИМО эффективно улучшало дефекацию, выделение стула и микробную ферментацию в толстой кишке без каких-либо побочных эффектов у пожилых людей. [19]
Заявления о вреде для здоровья различных классов олигосахаридов были расследованы Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (EFSA) и признаны недостаточно обоснованными. Поэтому заявления о пользе олигосахаридов и пребиотиков для здоровья запрещены в Европейском Союзе . [20]
Использование
[ редактировать ]IMO находит мировое признание со стороны производителей продуктов питания для использования в широком ассортименте пищевых продуктов, особенно в напитках и закусочных/питательных батончиках. В Соединенных Штатах ИМО используется в основном как источник пищевых волокон. Тем не менее, ИМО также используется в качестве низкокалорийного подсластителя в различных продуктах, таких как хлебобулочные и зерновые продукты. Поскольку IMO примерно на 50% слаще сахарозы (сахара), он не может заменить сахар в соотношении один к одному. Однако ИМО имеет мало побочных эффектов по сравнению с другими олигосахаридами того же класса. [21] Поэтому эта углеводная молекула привлекает все большее внимание производителей продуктов питания в Северной Америке, а также в Европе.
Побочные эффекты
[ редактировать ]Как правило, все устойчивые к перевариванию олигосахариды, включая ИМО, имеют неблагоприятные побочные эффекты при потреблении в количествах, превышающих допустимые уровни. Максимально допустимая доза ИМО составляет 1,5 г/кг массы тела, что выше, чем у любого другого заменителя сахара. [21] Однако Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) рекомендовало по ИМО максимальное потребление 30 г/день. [22] Более высокие дозы (более 40 г/день) могут вызвать желудочно-кишечные симптомы, такие как метеоризм, вздутие живота , мягкий стул или диарея .
Нормативная информация
[ редактировать ]IMO и другие олигосахариды уже давно одобрены в Китае и Японии. В Японии IMO уже более 10 лет входит в список пищевых продуктов, предназначенных для использования в медицинских целях (FOSHU). В 2002 году более 50% продуктов питания FOSHU в Японии включали олигосахариды в качестве функционального компонента. [23] [24] В список входят многие виды продуктов питания: безалкогольные и другие напитки, замороженный йогурт, кондитерские изделия, подсластители, печенье, смеси кофейных напитков, хлеб, тофу, шоколад и суповые смеси. IMO импортировался в Соединенные Штаты в течение последних нескольких лет, но никогда не производился там и официально не одобрялся FDA. В 2009 году канадская компания BioNeutra получила одобрение FDA- GRAS и Министерства здравоохранения Канады для IMO. [25] В Европейском Союзе IMO разрешен как новый пищевой продукт (NF) в соответствии с Регламентом (ЕС) 2015/2283. [26]
Коммерческая доступность
[ редактировать ]IMO коммерчески производится в основном в Китае и Японии. Однако большая часть этого продукта потребляется внутри страны или экспортируется в соседние азиатские страны. В Японии Meiji Dairies (Meiji Food Company) является одним из крупнейших производителей IMO. IMO продается под несколькими торговыми названиями, такими как IMO-900 и IMO-800. Поскольку IMO является новым пищевым ингредиентом, в Северной Америке и Европе не было производителя до тех пор, пока компания BioNeutra North America, Inc. не начала производить этот продукт под торговой маркой VitaFiber IMO. [27] который был одобрен для использования в Канаде Министерством здравоохранения Канады в 2012 году. [28] Американские компании также производят другие виды олигосахаридов, такие как GOS , FOS и XOS .
См. также
[ редактировать ]- Фруктоолигосахариды – олигосахариды фруктаны (ФОС).
- Галактоолигосахарид – класс пребиотиков (ГОС)
- Ксилоолигосахарид - полимер сахарной ксилозы (XOS).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ПДРНС. 2001. Пребиотики. в: PDR для пищевых добавок (1-е изд.). Справочник врачей (PDR); Демуан, Айова/Компания по производству данных по медицинской экономике; Монтвейл, Нью-Джерси, стр. 372–375.
- ^ Хондо, С. и Мотидзуки, Т., Свободные сахара в мисо Нипон Шокухин Когё Гаккаиси 26 (11), (1979) 469-472.
- ^ Нишино, Р.; Ясуда, А.; Сакасаи, Т. 1981. [Олигосахариды в соевом соусе]. Денпун Кагаку 28 (2): 125-131 [японский с английским резюме]
- ^ Тунгланд, Британская Колумбия; Мейер, Д. 2002. Неперевариваемые олиго- и полисахариды (пищевые волокна): их физиология и роль в здоровье человека и питании. Compr Rev Food Sci Безопасность пищевых продуктов 3:73-92
- ^ Уайт, Дж.В.; Хобан Н. 1959. Состав меда. IV. Идентификация дисахаридов. Арх Биохим Биофиз 80(2):386-392
- ^ Канеко, Т.; Кохмото, Т.; Фукуи, Ф.; Акиба, Т.; Сузуки, С.; Хирао, А.; Накацуру, С.; Канисава, М. 1990. [Исследования острой и хронической токсичности и мутагенности изомальтоолигосахаридов и их влияния на лимфоциты периферической крови и кишечную микрофлору]. Shokuhin Eiseigaku Zasshi 31 (5): 394-403 [японский с резюме на английском языке]
- ^ Райкрофт, CE; Джонс, MR; Гибсон, Греция; Расталл, Р.А. 2001. Сравнительная оценка ферментативных свойств пребиотических олигосахаридов in vitro. J Appl Microbiol 91(5):878-887
- ^ Хеста, М., Дебрекелер, Дж., Янссенс, GPJ и Де Уайлд, Р. (2001) [Влияние коммерческой диеты с высоким содержанием клетчатки и диеты с добавлением изомальтоолигосахаридов на концентрацию глюкозы после приема пищи у собак] Дж. Физиотерапия животных. Animal Nutr., 85(7-8) 217
- ^ Хеста, М., Розен, В. и др. (2003). Пребиотики влияют на усвояемость питательных веществ, но не на аммиак в фекалиях у собак, получающих повышенный уровень белка в пище. Британский журнал питания 90, 1007–1014.
- ^ Минами Т. и др. (1989). Кариесиндуцирующая активность изомальтоолигосахара (ИМОС) в экспериментах in vitro и на крысах. Сёни Шикагаку Засси 27(4) 1010-7
- ^ Роберфруа М., «Пребиотики: новый взгляд на концепцию», J. Nutr. 137:830-837С, 2007 г.
- ^ Кетаби А., Дилеман А.Л. и Ганзле Г.М., 2011, [влияние изомальтоолигосахаридов на микробиоту кишечника у крыс], J. Appl. Микро. Биол., 110, 1297-1306.
- ^ Кохмото, Т.; Фукуи, Ф.; Такаку, Х.; Мачида, Ю.; Арай, М.; Мицуока, Т. 1988. Влияние изомальтоолигосахаридов на фекальную флору человека. Бифидобактерии Микрофлора 7(2):61-69
- ^ Цин, Г.; Йи, Ю.; Гохун, Дж.; Гай, К. 2003. [Исследование регулирующего влияния изомальтоолигосахаридов на кишечную флору человека]. Вэй Шэн Янь Цзю 32(1):54-55 [китайский с английским резюме]
- ^ Канеко, Т.; Комото, Т.; Кикучи, Х.; Сиота, М.; Ятаке, Т.; Лино, Х.; Цуджи, К. 1993. [Влияние приема изомальтоолигосахаридов на дефекацию и кишечную среду у здоровых добровольцев]. Нинон Касей Гаккаиси 44(4):245-254 [японский с резюме на английском языке]
- ^ Канеко Т., Кохмото Т., Кикучи Х., Шито М., Иино Х. и Мицуока Т. (1994) [Влияние изомальтоолигосахаридов с различной степенью полимеризации на фекальные бифидобактерии человека] Biosci. Биотехнология. Биохим. 58(12), 2288-2290
- ^ Минами Т. и др. (1989). Кариесиндуцирующая активность изомальтоолигосахара (ИМОС) в экспериментах in vitro и на крысах. Сёни Шикагаку Засси 27(4) 1010-7)
- ^ Шэн, GE, Дун-лянь, CAI и Ван, Ли-ли. (2006) [Определение гликемического индекса ксилита и изоолигосхарида] Chin. Дж. Клин. Нутр., 14(4) 235-237
- ^ Чен, Х.-Л. и др., 2001. Влияние изомальтоолигосахаридов на функции кишечника и показатели состояния питания у пожилых мужчин, страдающих запорами. Дж Ам Колл Нутр 20(1):44-49
- ^ Реестр ЕС заявлений о пищевой ценности и полезности для здоровья, сделанных в отношении пищевых продуктов, http://ec.europa.eu/nuhclaims/.
- ^ Jump up to: а б Оку, Т.; Накамура, С., 2002. Переваривание, всасывание, ферментация и метаболизм функциональных заменителей сахара и их доступная энергия. Чистое приложение. хим. 74(7): 1253-1261
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 г. Проверено 13 декабря 2011 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Накакуки, Т., (2003) Разработка функциональных олигосахаридов в Японии. Тенденции в гликонауке и гликотехнологии 15(82): 62 и 63
- ^ Yamaguchi, P. & Associates, Inc. (2004) Функциональные продукты питания и FOSHU Japan, Отчет о рынке и продукции
- ^ «Письмо-ответ агентства GRAS, уведомление № GRN 000246» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Архивировано из оригинала 21 марта 2012 г. Проверено 16 декабря 2019 г.
- ^ Регламент Комиссии (ЕС) 2017/2470 от 20 декабря 2017 г., устанавливающий список новых пищевых продуктов Союза в соответствии с Регламентом (ЕС) 2015/2283 Европейского парламента и Совета о новых пищевых продуктах (Текст, имеющий отношение к ЕЭЗ) Текст с ЕЭЗ актуальность , 2017 г. , получено 29 мая 2023 г.
- ^ «БиоНейтра: производители VitaFiber™IMO» .
- ^ «Новая информация о пищевых продуктах — изомальтоолигосахарид (VitaFiber ™)» . 18 февраля 2011 г.
Виды углеводов |
|---|
