¿Cuál es el uso de Fructo oligosacárido FOS?

Fructo oligosacáridos (FOS), también conocido como oligosacáride de inulinaO fructooligosacáridos, se encuentran ampliamente en la naturaleza, como en la achicoria, alcachofa de Jerusalén, ajo, cebol, bardana, plátanos, trigo, miel, espárragos, etc. [1]. La fossacarosa y la inulina son los dos tipos principales de FOS, dependiendo de la materia prima y el proceso de producción. Los fructooligosacáridos son más dulces que la sacarosa, con una dulzura que es refresc, y una dulzura que es de alrededor del 30% al 60% de la fracción de masa de la sacarosa; La viscoes similar a la del jarabe de maíz alto en fructosa, y disminuye con el aumento de la temperatura [3]. Los fructooligosacáridos son estables a pH neutro y se descomponen fácilmente a pH ácido.

Los fructooligosacáridos son estables y no digeripor enzimas endógenas en el tracto gastrointestinal. Pueden mejorar la microflora intestinal, promover el desarrollo intestinal, el metabolismo de los lípidos, promover la absorción de minerales, mejorar la inmunidad y otros efectos fisiológicos. Este artículo revisa los efectos fisiológicos de los fructooligosacáridos y el progreso de la investigación de su aplicación.

1Efectos fisiológicos de los fructooligosacáridos

1.1 mejorar la microflora intestinal

Los fructooligosacáridos están Unidos por enlaces − (2 − 1). Como el cuerpo humano carece de las enzimas para hidrolizar enlaces glicosídicos − (2 − 1), los fructooligosacáridos no pueden ser digeridirectamente en el tracto digestivo y no se absorben en el intestino delgado, por lo que pueden llegar directamente al intestino grueso. Normalmente, hay una falta de fuentes de carbono en el intestino grueso que puede ser utilizado por las bacterias del intestino grueso, por lo que una vez que los carbohidratos entran en el intestino grueso, tendrán un impacto importante en la flora intestinal. Después de ser consumido, la oligofructosa va directamente al intestino grueso, donde es fermentada por la flora intestinal para producir ácidos orgánicos de cadena corta como el ácido acético, ácido propiónico y ácido butírico, que reducen el ph intestinal. esto mejora el equilibrio de la flora intestinal, promueve el crecimiento de bacterias beneficicomo bifidobacterias y lactobacilos, mientras que inhiel crecimiento y la reproducción de bacterias nocivas y patógenos. También reduce la producción y acumulación de toxinas y sustancias putrefactivas, promueve la peristalsis intestinal, y alivia el estreñimiento y la diarrea.

En 2007, el Functional La comidaTesting Center de la universidad de Beijing Union llevó a cabo un experimento prebiótico (fructooligosacáridos) para regular la función de la flora intestinal. Los resultados mostraron que después de ingerir fructooligosacáridos, las bifidobacterias en las heces aumentaron significativamente, mientras que el número de Clostridium perfringens disminuyó significativamente, y no hubo ningún cambio significativo en otras bacterias. Gu Hao et al. demostraron que la oligofructosa puede promover el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilli en el intestino de rata [7]. Li D et al. reportaron que la oligofructosa es indigesta, pero puede ser utilizada como un prebiótico para promover el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos en el intestino de los mamíferos y regular el equilibrio microecológico intestinal [8]. La indigestibilidad de la oligofructosa y su efecto sobre la proliferación de bifidobacterias son la base de sus beneficios para la salud.

1. 2  Promover el metabolismo intestinal

La oligofructosa puede promover la peristalsis del intestino delgado, acelerar la degradación y eliminación de las sustancias putrefactivas intestinales. Puede tener el efecto de laxantes, mejorar las propiedades de las heces, y prevenir y aliviar el estreñimiento. Los fructooligosacáridos pueden proliferrápidamente las bifidobacterias, formando una película bacteriana en la mucosa intestinal que dificulta la colonización de los patógenos. Las bifidobacterias, mientras son cultivadas, también degradan fructooligosacáridos en grandes cantidades, produciendo así ácidos grasos de cadena corta, disminuyendo el pH del lumen intestinal, inhibidirectamente el crecimiento de bacterias patógenas, y acelerando el movimiento peristáltico en el lumen intestinal [9].

Además, los fructooligosacáridos son solubles en agua, fáciles de comer y no son absorbidos por el cuerpo o las bacterias dañinas. Pueden estimular el reflejo de defecación rectal y tienen un efecto sinérgico con las bifidobacterias, que pueden desintoxicy desinfec. Esta forma de desintoxicación a través del equilibrio microecológico es segura, eficaz y no tiene efectos secundarios tóxicos. Liu Xiaomei et al. establecieron un modelo de estreñimiento en ratas Wistar para explorar la función laxante de los fructooligosacáridos. Los resultados mostraron que cuando las ratas fueron alimentadas con 1,0 g/(kg·d) de fructooligosacáridos, exhibieron un efecto laxy tuvieron un buen efecto sobre el mantenimiento del equilibrio de la flora intestinal e inhibieron el crecimiento de enterococos y enterobacteri[10].

1.3 realthe body's sistema inmune

Los fructooligosacáridos regulan el equilibrio microecológico intestinal mediante la promoción de la proliferación de bifidobacterias en el intestino. Las bifidobacterias tienen un doble efecto sobre el sistema inmune. Por un lado, pueden causar antígenos específicos que desencadenan respuestas inmunlocales y globales, y por otro, pueden afectar el número y distribución de poblaciones de células inmunen la mucosa intestinal y desempeñar un papel importante en la regulación de las respuestas inmun[11].

Es bien sabido que las bifidobacterias y sus metabolipueden mejorar el body's respuesta inmune, aumentar la actividad de las células NK y macrófagos, aumentar la producción de anticuerpos, y promover la secreción de factores inmun, mejorando así las defensas. Por lo tanto, la oligofructosa mejora el cuerpo#39;s inmunidad por la proliferación de bifidobacterias.

Tai Xiulin y otros encontraron que la oligofructosa puede mejorar el rendimiento de crecimiento de terneros, prevenir la atrofia intestinal en terneros destetados tempr, mantener la estructura morfológica normal del intestino, mejorar el rendimiento inmune de terneros, y aliviar el estrés de destete en terneros [12]. Zhang Lei et al. encontraron que la adición de 0,2% de oligofructosa a la alimentación puede aumentar significativamente la concentración de anticuerpos IgG en suero de cerdas y lechones lactantes y aumentar la concentración de anticuerpos sIgA en suero de cerdas lactantes, mejorando así la función inmune de las cerdas lactantes y sus lechones [13].

1. 4   Mejora el metabolismo de las grasas

Los fructooligosacáridos pueden reducir eficazmente la cantidad de colesterol sérico, triglicy ácidos grasos libres, y tienen un buen efecto en la mejora de una serie de enfermedades cardiovasculares causadas por los lípidos altos en la sangre, como la hipertensión y la aterosclerosis. Yamazaki et al. realizaron un experimento en 12 personas de 69 años de edad, mostrando que el consumo de 8g de oligofructosa todos los días durante 4 semanas dio lugar a un aumento en la cantidad de colesterol excretado en las heces de 2,81 ± 0,94mg a 8,18 ± 2,37mg [6]. Liu Guohong et al. investigaron el efecto hipolipidémico y el mecanismo de la oligofructosa y encontraron que la oligofructosa puede reducir el contenido sérico de triglicéridos de ratones normales y reducir la absorción de manteca de cerdo, aceite de cacahuete y colesterol por el tracto gastrointestinal [14].

1.5 promueve la absorción de minerales

Los fructooligosacáridos son un tipo de fibra dietsoluble en agua que no puede ser digerida o absorbida por el estómago o el intestino delgado. Sin embargo, pueden formar "complejos minerales de fructooligosacáridos" con minerales. Una vez que llegan al intestino grueso, los fructooligosacáridos son fermentados por las bacterias para producir ácidos grasos de cadena corta, que liberan elementos minerales (como Ca2+, Mg2+, Fe2+ y Zn2+). Al mismo tiempo, debido a que los ácidos grasos de cadena corta bajan el pH del intestino, en condiciones ácidas, la velocidad de disolución de minerales como calcio, magnesio, hierro, zinc y otros minerales se disuelven a una velocidad mayor. Además, los ácidos grasos de cadena corta, especialmente el ácido butírico, pueden estimular el crecimiento de las células conjuntivales y mejorar la mucosa intestinal#39;s capacidad para absorber iones.

La investigación por Heuve et al. ha demostrado que la ingesta continua de fructooligosacáridos puede ampliar el ciego y aumentar su acidez, promoviendo eficazmente la absorción de calcio, magnesio y hierro. Además, puede aumentar significativamente los niveles de zinc y magnesio en el hígado [15]. Weaver et al. investigaron el efecto de varios prebióticos y fibras dietéticas en la absorción de calcio en ratones. Los datos mostraron que la absorción de calcio de los ratones en el grupo experimental suplementcon fructooligosacáridos fue significativamente mejor que la de otros grupos. Los resultados muestran que la ingestión de fructooligosacáridos puede mejorar el organismo#39;s absorción de iones de calcio [16]. Por lo tanto, los fructooligosacáridos pueden mejorar la desnutrición, promover el crecimiento y el desarrollo, y prevenir la osteoporosis.

2 aplicación de fructooligosacáridos

2. 1 aplicación de fructooligosacáridos en pienso

A principios de la década de 1980, investigadores en el país y en el extranjero trataron de encontrar una sustancia que pudiera promover el crecimiento y la reproducción de bacterias intestinales beneficiosas sin ser absorbido y utilizado por las bacterias nocivas y el propio ganado. Se encontró que las sustancias de azúcar de cadena corta, también conocidas como oligosacáridos funcionales, tenían esta función. A mediados y finales de la década de 1980, Japón fue el primero en desarrollarlo como aditivo alimenticio para su uso en la industria de piensos. La industria de nutrición animal en China sólo entró en contacto con este tipo de aditivo a finales de la década de 1990.

El principal efecto de la oligofructosa es la proliferación de bifidobacterias en el cuerpo animal, lo que aumenta la tasa de crecimiento de las bifidobacterias y la inhibición de las bacterias nocivas en el intestino en diversos grados. La oligofructosa también tiene el efecto de aumentar el aumento de peso diario, la tasa de conversión alimentaria, la resistencia a las enfermedades del cuerpo animal, y reducir el número de bacterias patógenas como Escherichia coli y Salmonella en el tracto digestivo y 7 productos [17].

2. 2 aplicación de oligofructosa en alimentos y productos para la salud

En la actualidad, Europa, América, Japón y otros países ya han aplicado la oligofructosa en una variedad de alimentos tales como bebidas de bacterias del ácido lác, bebidas sólidas, dulces y pasteles, galletas, pan, jalea, bebidas frías, sopa, cereales, etc. La adición de oligofructosa no sólo mejora el valor nutricional y de salud de los alimentos, sino que también se extiende efectivamente la vida útil de diversos alimentos, tales como helados, yogur, mermelada, etc. Además, los fructooligosacáridos tienen pocas calorías, no causan obesidad y no aumentan el azúcar en la sangre. Son un nuevo edulcorideal para preservar la salud que se puede utilizar como una base alimenticia en los alimentos para satisfacer las necesidades de los diabéticos, pacientes obesos y pacientes hipoglicémicos.

En los últimos años, los fructooligosacáridos han sido ampliamente utilizados en los alimentos infantiles, especialmente en los productos lácteos, como la leche en polvo infantil, la leche entera, la leche con sabor, la leche fermentada, las bebidas de bacterias de ácido lácy varios tipos de leche en polvo. La adición de una cantidad moderada de prebióticos tales como fructooligosacáridos, inulina y lactulosa a la fórmula infantil puede promover el crecimiento de bifidobacterias o lactobacilos en el colon [18]. Los fructooligosacáridos se pueden utilizar como un prebióbiobioy como fibra dietsoluble en agua en el agua potable. No sólo puede satisfacer las funciones fisiológicas básicas y las necesidades metabólicas del cuerpo humano, sino también promover la salud humana. Sus efectos se complementan y potencian mutuamente [2]. El departamento de seguridad alimentaria de nueva Zelanda emitió la enmienda 55 ala norma alimentaria de nueva Zelanda, que aprobó el uso de oligofructosa en la fórmula infantil, alimentos para bebés y children's alimentación suplementaria, y fue implementado el 17 de octubre de 2013.

2. 3 aplicación de oligofructosa en alimentos con fines médicos especiales

Aunque no se considera que los fructooligosacáridos tengan todos los efectos de la fibra dietética debido a su pequeño peso molecular, esta característica los hace muy adecuados para su uso en alimentos médicos líquidos especiales, que a menudo son consumidos por los pacientes a través de tubos. Muchas fibras dietéticas no son compatibles con los alimentos médicos líquidos. Las fibras insolubles tienden a asentarse y bloquear el tubo de alimentación, mientras que las fibras dietsolusolubles aumentan la viscodel producto, lo que hace que sea más difícil de administrar a través de un tubo fijo. Los fructooligosacáridos pueden ejercer muchos efectos fisiológicos similares a los de las fibras dietéticas, tales como regular la función intestinal, mantener la integridad del intestino grueso, prevenir la translocación, alterar la ruta de excreción de nitrógeno y aumentar la absorción de minerales [19]. En resumen, los fructooligosacáridos son ampliamente utilizados en alimentos médicos especiales debido a su buena compatibilidad con alimentos médicos líquidos y muchos efectos fisiológicos.

3 perspectivas

En la actualidad, la producción y el uso de productos de fructooligosacáride está en aumento en los países de todo el mundo. Con el desarrollo del mercado, la demanda de fructooligosacáridos en las industrias alimentarias nacionales e internacionales, alimentos para usos médicos especiales, piensos para animales y la industria de la acuicultura seguirá creciendo.

Actualmente, hay dos métodos de producción de fructooligosacáridos: uno es fructooligosacáridos a base de sacarosa, que utilizan sacarosa como materia prima y se producen por la reacción de trans-fructosilación de las enzimas activas de la fructosa transferasa, que combinan 1 a 3 moléculas de azúcares no reducde fructosa en los residuos de fructosa de la sacarosa. Esto produce una gran cantidad de subproductos de glucosa y sacarosa, y la reacción no es fácil de controlar; El otro es fructooligosacárifructan a base de inulina, que se produce mediante el uso de la endoamilasa producida por microorganismos para hidrolizar la amilopectina.

El producto es sólo oligofructosa y una pequeña cantidad de fructosa, con alta pureza y materias primas baratas. La oligofructosa a base de sacarosa tiene un efecto fisiológico muy reducido porque contiene entre un 25 y un 35% de glucosa y fructosa y entre un 13 y un 25% de sacarosa no convertida, lo que afecta su aplicación en algunas poblaciones especiales [20]. Los fructooligosacáridos a base de inulina han atraído mucha atención debido a su alta pureza y son actualmente un tema de investigación en el país y en el extranjero. Su aplicación en productos de alta gama como productos para la diabetes, productos para bebés y niños pequeños, productos para ancianos y productos de belleza tendrá un gran potencial de mercado. Por lo tanto, el desarrollo vigorde la tecnología de producción de fructooligosacária a base de inulina tendrá enormes perspectivas de mercado y beneficios económicos.

referencias

[1] Ding Xiaowen, Zhou Caiqiong. Principios de la alimentación saludable [M]. Chongqing: Southwest Normal University Press, 2008, 179-180.

[2] Shi Xiaoli. Proceso de producción y aplicación de oligofructosa [J]. Farming yFeed, 2010, (5): 45-48.

[3] Shi Weizhen, Du Jun, Guo Xinguang, et al. National standard for oligofructose [S] (en inglés). GB/T 23528- 2009.

[4] Ma Yan, Guo Jing. Análisis del efecto de diferentes dosis de oligofructosa sobre la flora fisiológica [J]. Ingeniería de alimentos, 2012, (1): 120-123.

[5] Hang Feng, Wu Jianfeng, Wang Yinyu, et al. Investigación sobre la regulación de la función de la flora intestinal humana por oligofructosa [J]. Dairy Science and Technology, 2010, (3): 108-111.

[6] Guo Chuanqi, Pang Mingli, Yang Haijun. Investigación sobre la aplicación de oligofructosa en el campo de la alimentación sana [J]. Fine and Specialty Chemicals, 2014, 22(11): 21-24.

[7] Gu Hao, Xia Yiwei, Wei Liping, et al. Estudio comparativo sobre el crecimiento de probióticos en los intestinos de ratas normales mediante polisacáridos de goma de melocotón, almidón resistente y oligofructosa [J]. Journal of Anhui University of Traditional Chinese Medicine, 2013, 32(2): 69-70.

[8] Li D, Kim JM, Jin Z, et al. Eficacia probiótica de la inulina extrade bardana comesti[J]. Anaerobe, 2008, 14: 29-34.

[9] Xue Shan. Avances en la investigación sobre la eficacia biológica y la tecnología de producción de oligofructosa [J]. Food Industry, 2012, 33 (4): 115-119.

[10] Liu Xiaomei, Peng Zhirong, Ni Xueqin, et al. Efectos de la oligofructosa y Lactobacillus sobre la función laxante de ratas modelo de estreñimiento [J]. Food Science, 2013, 34(11): 296-299.

[11] Prioult G, Fliss I, Peequer S. efecto de las bacterias probióticas en la inducción y mantenimiento de la tolerancia oral a ratones inotobióticos de -lactoglobulina [J]. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 2003, 10 (5): 787-792.

[12] Tai Xiulin, Long Xiang, Xiang Zhao, et al. Efectos de la oligofructosa sobre el rendimiento de crecimiento, los indicadores fisicoquímicos de la sangre y la morfode la mucosa intestinal de terneros destetados tempr[J]. China Animal Husbandry Journal, 2009, (11): 34-38.

[13] Zhang Lei, Wang Jianfeng, Yao Yao, et al. Estudio de los efectos de la adición de oligofructosa o inulina a la dieta de cerdas lactantes sobre el rendimiento productivo y la concentración de anticuerpos séricos [J]. Zhejiang Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2014, (2): 1-3.

[14] Liu Guohong, Ma Jiaojie, Wei Ying, et al. Discusión sobre el efecto hipolipidémico y el mecanismo de oligofructosa [J]. Food and Drugs, 2015, 17 (1): 34-36.

[15]Heuvel E,Muijs T, brountes F,et Cadena corta fructo Mejorar la absorción de magnesio en las adolescentes con un bajo consumo de calcio [J]. Nutrition Research,2009,29(4) : 229-237.

[16]Weaver CM,Martin BR, historia JA,et Novela. fibers aumento bone Contenido de calcio y fuerza más allá de la eficiencia de la sedimentdel intestino grueso [J]. revista agricultura and  Food  Química,2010,58 (16) : 8952-8957.

[17] Lin Qinlu, Qin Dan, Jin Yanghai. Producción y aplicación de factores funcionales de oligofructosa [J]. Comida y nutrición China, 2002(4): 20-22.

[18] Si Junling, Zheng Jianqiang. Investigación sobre la leche ácida baja en fructosa [J]. Ciencia y tecnología de la industria alimentaria, 2008, 248 (9): 222-223.

[19] Wang Naiqiang, Liu Hui, Li Guoqing, et al. Aplicación de oligofructosa en alimentos con fines médicos especiales [J]. Fine and Specialty Chemicals, 2013, 21 (6) : 11-14.

[20] Weng Guihua, Ma Yuhong, Zhang Tao, et al. Preparación de fructooligosacáridos de alta pureza utilizando tecnología de membrana [J]. Ciencia y tecnología de la industria alimentaria, 2010, 31 (1) :224-227.