Blog wpisy
Oligosacharydy są to cukry o niskiej masie cząsteczkowej, będące pośrednimi sacharydami między cukrami prostymi i polisacharydami. Mogą być otrzymywane bezpośrednio przez ekstrakcję z naturalnych surowców, bądź produkowane przez chemiczną hydrolizę polisacharydów, lub też na drodze enzymatycznej syntezy z disacharydów. Oligosacharydy posiadają ważne właściwości fizykochemiczne i fizjologiczne, ponadto zalicza się je do frakcji rozpuszczalnego błonnika i prebiotyków. Wzbogacenie diety w OS powoduje poprawę stanu mikroflory jelitowej oraz zdrowia człowieka. Dlatego też zastosowanie oligosacharydów w przemyśle spożywczym tak szybko wzrosło w ciągu ostatnich lat i wciąż będzie się rozwijało.
Synbiotyk (probiotyk + prebiotyk):
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania wpływem mikroflory jelitowej na zdrowie człowieka. Mikroflora zasiedlająca jelito grube w ilości do 1011jtk*g-1 treści jelitowej, zawiera szczepy korzystne, jak i patogenne dla gospodarza. Równowaga tego ekosystemu jest dynamiczna i może zmieniać się z wiekiem, stanem zdrowia (wpływem kuracji antybiotykowych), stresem, dietą (spożywanie używek), oraz czynnikami środowiskowymi. W przewodzie pokarmowym dominują bakterie z rodzajów Bifidobacterium i Lactobacillus, określane mianem bakterii probiotycznych, wykazujące korzystne działanie na zdrowie człowieka i zwierząt, przede wszystkim poprzez antagonizm w stosunku do mikroorganizmów patogennych i gnilnych. Ma to związek z wytwarzaniem m.in. kwasu mlekowego oraz syntezą bakteriocyn.
Jedną z metod stymulowania wzrostu korzystnych bakterii jest dostarczanie organizmowi preparatów zawierających prebiotyki, będące źródłem węgla i energii dla przyjaznych szczepów już bytujących w okrężnicy. Prebiotyki definiowane są jako nietrawione składniki żywności, selektywnie pobudzające wzrost i/ lub aktywność jednego lub określonej grupy bakterii w jelicie grubym, korzystnie wpływających na zdrowie gospodarza. Do prebiotyków należą oligosacharydy, wytwarzane na skalę przemysłową m.in. w procesach enzymatycznych.
Źródła oligosacharydów.
Oligosacharydy są naturalnymi składnikami żywności. Różne rodzaje oligosacharydów można znaleźć jako naturalne składniki w mleku, miodzie, owocach i warzywach takich jak cebula, topinambur, cykoria, por, czosnek, karczochy, banany, żyto, jęczmień. Dla większości z tych źródeł zawartość oligosacharydów mieści się w granicach od 0,3 do 6,0% świeżej masy, dla cykorii wartości te wynoszą 5% -10%, podczas gdy w topinamburze sięgają nawet 20%. Innymi przykładami naturalnych źródeł nietrawionych oligosacharydów są galaktozylosukroza, rafinoza i stachioza w soi i innych jadalnych roślinach strączkowych. Ciekawym węglowodanem jest laktuloza, której obecności nie stwierdzono w surowym mleku, ale potwierdzono jej powstawanie w podgrzanych produktach mleczarskich [Libudzisz i Śliżewska, 2002]. Specjalnymi źródłami fruktooligosacharydów są szparagi (10–15%), buraki cukrowe, czosnek (9–16%), cykoria, cebula, por (3–10%), karczochy (15–20%), pszenica(1–4%), miód, banany (0,3–0,7%), jęczmień, pomidor i żyto [Trafalska i Grzybowska, 2004]. Izomaltuloza naturalnie występuje w miodzie, soku z trzciny cukrowej i produktach ubocznych przemysłu cukrowniczego takich jak melasa. Ksylooligosacharydy znajdują się naturalnie w pędach bambusa, owocach, warzywach, mleku i miodzie. Galaktooligosacharydy można znaleźć w mleku kobiecym i w mniejszej ilości w mleku krowim [Mussatto i Mancilha, 2007].
Cebula i czosnek spożywane są ze względu na swoje bakteriostatyczne właściwości, jednak trzeba też zaznaczyć, że ze względu na powszechne wykorzystanie, stanowią one dobre źródło oligosacharydów. Najczęściej spożywane są świeże, tymczasem obecnie obserwuje się coraz większe zainteresowanie tymi warzyw w formie różnego rodzaju preparatów handlowych, w tym postaci proszku, który dalej jest wykorzystywany do produkcji szerokiej gamy środków spożywczych. W zależności od przygotowania zdrowotne działanie czosnku i cebuli może być bardziej lub mniej intensywne, i opiera się głównie na ich przetwarzaniu i/lub przechowywaniu. Węglowodany stanowią w cebuli ok. 80% suchej masy, jednak ich zawartość zmienia się w zależności od temperatury i czasu magazynowania. Zawartość fruktooligosacharydów w cebuli mieści się w przedziale od 33,53% do 42,80%. Oligofruktoza stanowiła 27,1% -41,5% suchej masy. Czosnek zawiera mniejsze stężenie tych związków niż cebula [Cardelle-Cobas i inni, 2009].
W przeszłości korzeń cykorii był używany jako substytut kawy, natomiast obecnie uprawia się cykorię w celu ekstrakcji inuliny. W wyniku dalszej obróbki technologicznej uzyskuje się także oligofruktozę. Korzeń cykorii zawiera niewielkie ilości wolnej glukozy, wolnej fruktozy, sacharozy oraz duże ilości inuliny. Pod koniec wegetacji cykorii inulina może stanowić około 20% świeżej masy lub 90% suchej masy korzeni cykorii [Van Waes i inni, 1998]. W przeciwieństwie do cykorii, inne źródło fruktooligosacharydów i inuliny topinambur nie ma gorzkiego smaku i może być spożywany bez jakiejkolwiek obróbki. Topinambur zawiera w swojej suchej masie ok. 52% inuliny [Cieślik i Topolska, 2002].
W tym miejscu nie sposób wymienić wszystkie naturalne źródła oligosacharydów, ale istotą sprawy jest uwypuklenie [Tab.1], że obecne są one w produktach, które spożywamy na co dzień.
Wraz ze wzrostem świadomości żywieniowej konsumentów coraz większą uwagę przeznacza się produktom spożywczym, które oprócz zaspokojenia głodu spełniają dodatkowe, ważne funkcje w fizjologii organizmu. Produkty te mogą wpływać na poprawę stanu zdrowia, czy też zawarte w nich składniki mogą zapobiegać chorobom, szczególnie cywilizacyjnym (nowotworom, miażdżycy, nadciśnieniu, próchnicy). Jako pierwsi na ten fakt zwrócili uwagę Japończycy, którzy zaczęli wzbogacać żywność różnymi dodatkami, które spełniają określone funkcje żywieniowe. W 1991 r. opracowali i wydali przepisy prawne określające żywność funkcjonalną, czyli żywność sprzyjającą zdrowiu człowieka, tj. wyprodukowaną z wykorzystaniem wiedzy o zależnościach pomiędzy pokarmem, jego składnikami a zdrowiem. Jednym ze składników żywności warunkującym jej funkcjonalność są żywe kultury bakterii fermentacji mlekowej- probiotyki. O warunkach wzrostu mikroflory w jelicie grubym decyduje skład diety, w tym zawartość łatwo fermentowanych cukrowców lub odpowiednich dodatków - prebiotyków. Według najnowszej koncepcji prebiotyk jest dodatkiem prozdrowotnym, pomyślanym jako pożywka dla mikroflory okrężnicy - health food for the colon. Taką doskonałą pożywkę dla rozwoju bakterii fermentacji mlekowej są oligosacharydy [Cieślik i inni, 2001].
Fermentacja oligosacharydów ma pozytywne skutki dla zdrowia:
a) Powoduje znaczące zmiany mikroflory okrężnicy, ponieważ oligosacharydy mogą służyć jako podłoże dla wzrostu i rozprzestrzeniania się bakterii beztlenowych, głównie Bifidobacterium, które hamują rozwój bakterii gnilnych i patogennych występujących w okrężnicy.
b) Powoduje spadek pH w jelicie grubym a tym samym w kale, ze względu na produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Niższe wartości pH hamują rozwój niektórych gatunków chorobotwórczych bakterii jednocześnie stymulując wzrost bifidobakterii i bakterii kwasu mlekowego.
c) Następuje produkcja substancji odżywczych, takich jak witaminy: B-kompleks (B1, B2, B6 i B12), kwasu nikotynowego i foliowego [Mussatto i Mancilha, 2007].
d) Zwiększanie masy wydalanego kału poprzez oligosacharydy przeciwdziała zaparciom. OS mają działanie podobne do błonnika. Końcowe produkty fermentacji OS, kwasy tłuszczowe są wykorzystywane przez bakterie, dzięki czemu stymulują wzrost komórek nabłonka okrężnicy, zwiększa absorpcję soli i wody, dzięki czemu następuje poprawa perystaltyki jelit [Cieślik i Topolska, 2002]. Tego typu efekt zaobserwowano po podaniu wolontariuszom dawki 15g fruktooligosacharydów dziennie, przy czym 1g dodatku powodował wzrost masy kału o 1,5-2 g [Gałązka i inni, 2003].
Podczas spożywania oligosacharydów następuje znaczny wzrost zawartości wapnia w organizmie, który przyczynia się do poprawy stanu kości i zębów. Inulina cykorii, która działa jako rozpuszczalny błonnik powoduje zwiększenie wskaźnika gęstości mineralnej kości, przez co zapobiegają procesom osteoporozy. Zwiększone wchłanianie wapnia może być spowodowane zwiększoną rozpuszczalnością wapnia i jego transportem z jelita cienkiego do jelita grubego. Lepsze wchłanianie wiąże się z niższym pH jelita grubego, zwiększoną dyfuzją pierwiastka oraz dysocjacją soli wapniowych [Kaur i Gupta, 2002].
e) Hamuje biegunkę związaną ze stanem zapalnym jelit. Związane jest to bezpośrednio z hamującym działaniem bifidobakterii gramdodatnich i gram ujemnych [Mussatto i Mancilha, 2007].Codzienne spożywanie 5g oligofruktozy przez 8 starszych pacjentów, u których wystąpiły autogenne biegunki (z występowaniem luźnego stolca) doprowadziło do normalizacji wypróżnień już po upływie 11 dni u wszystkich pacjentów [Gałązka i inni, 2003].
f) Zapobiegają infekcjom przewodu pokarmowego, układu oddechowego i układu moczowego dzięki hamowaniu przylegania szkodliwych bakterii do powierzchni nabłonka w początkowych fazach infekcji [Mussatto i Mancilha, 2007].
Perły Księżniczki na infekcje intymne:
Fruktooligosacharydy podobnie ja glukoza stanowią dobrą pożywkę dla wzrostu bifidobakterii i bakterii kwasu mlekowego. Suplementacja FOS doprowadziła do wzrostu bakterii kwasu mlekowego. Bakterie kwasu mlekowego bezpośrednio lub pośrednio wpływają na układ pokarmowy i system immunologiczny. Uzupełnienie diety o FOS, powoduje przyspieszenie metabolizmu LAB, wzmacnia mechanizmy obronne gospodarza, zwiększa odporność na różne problemy zdrowotne i przyspiesza odnowę przewodu pokarmowego po jakichkolwiek infekcjach [Palframan i inni, 2002].
g) Redukują poziom cholesterolu w surowicy krwi. Podstawowym oddziaływaniem OS w tym zakresie jest wiązanie kwasów żółciowych w jelicie cienkim, co zwiększa ich ilość wydalaną z kałem. Powoduje to zmniejszenie puli soli żółciowych biorących udział w syntezie cholesterolu i zaburzenie tworzenia miceli w jelicie, co utrudnia wchłanianie lipidów. Cholesterol zostaje wykorzystany do syntezy kwasów żółciowych zamiast do syntezy lipoprotein. Ponadto OS ulegając fermentacji w jelicie grubym wpływają na proporcje wytwarzanych w tym odcinku układu pokarmowego krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Przyczyniają się zatem do zmniejszenia ilości wytwarzanego octanu, a zwiększenia poziomu kwasów propionowego i masłowego. Jest to korzystne, ponieważ octan działa jako stymulator, a propionian jako inhibitor syntezy cholesterolu [Florowska i Krygier, 2004].
h) Zmniejszenie ryzyka zachorowania na raka, głównie raka jelita grubego. W procesie fermentacji oligosacharydów powstaje kwas mlekowy będący substratem dla nabłonka okrężnicy, zapobiega jego przemianie w komórki rakowe. Zapobiegając rozwojowi bakterii gnilnych, których enzymy mają właściwości promujące rozrost komórek rakowych i tworzenie się rakotwórczych nitrozoamin, OS przyczyniają się do hamowania wielu postaci nowotworów jelita grubego [Pool-Zobel, 2005].
i) Redukuje toksyczne metabolity i szkodliwe enzymy. Pod wpływem działania OS następuje w kale obniżenie zawartości toksycznych metabolitów i niebezpiecznych dla zdrowia enzymów, takich jak azoreduktazy oraz -glukuronazy. Niska zawartość toksycznych metabolitów wchłanianych z przewodu pokarmowego jest formą ochrony wątroby przed koniecznością ich detoksykacji [Mussatto i Mancilha, 2007].
Negatywne skutki spożywania oligosacharydów.
Według Roberfroid’a i Slavin’a ocena dopuszczalnej dawki spożycia jest różna ponieważ zależy ona od indywidualnego zapotrzebowania każdej osoby. Jednak nadmierne spożycie OS może spowodować dolegliwości jelitowe, wzdęcia lub nawet biegunkę. Wiąże się to z ich osmotycznym efektem który może powodować zwiększone przenikanie wody do jelita grubego (efekt, który jest odwrotnie proporcjonalny do długości łańcucha), oraz ze względu na wysokie tempo fermentacji i produkcji gazów. Na przykład, spożycie galaktooligosacharydów w ilości powyżej 20 g / dobę i fruktooligosacharydów większe niż 40 g / dzień mogą spowodować biegunkę [Mussatto i Mancilha, 2007].
Negatywne działanie oligosacharydów uzależnione jest od indywidualnej wrażliwości osoby spożywającej dietę z dodatkiem tych związków. I tak obserwuje się 3 grupy osobnicze:
- niewrażliwe - nie mające objawów ubocznych po spożyciu nawet 30g/ dzień tych niestrawnych polisacharydów,
- wrażliwe - które mogą spożywać 10 g dziennie oligosacharydów bez niepożądanych reakcji, ale przy dawce 20g i więcej obserwuje się efekty uboczne,
- bardzo wrażliwe - mogące odczuwać dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego po spożyciu nawet 10g/ dzień i mniej [Świderski i inni, 2001].
Dawkowanie oligosacharydów.
Działanie prebiotyczne jest różne w zależności od stosowanych oligosacharydów. Niemniej jednak, większość oligosacharydów wykazano zwiększenie liczby bifidobakterii w okrężnicy w dawkach poniżej 15 g / dobę. Sako i wsp.(1999) twierdzą ,że spożycie 10 g /dzień galaktooligosacharydów jest wystarczające do otrzymania takiego działania. Gdy początkowa liczba bakterii probiotycznych jest niska, co często zdarza się u osób w średnim wieku i osób starszych, już dawka 2,5 g/dobę może doprowadzić do wzrostu przyjaznej mikroflory. W przypadku fruktooligosacharydów dawka ta wynosi 2-10g/dobę, ksylooligosachrydów 2 g/dobę a maltooligosacharydów 8-10 g/dobę [Mussatto i Mancilha, 2007].
Prebiotyczne oligosacharydy nie są trawione przez człowieka, sprzyjają wzrostowi i aktywności bakterii fermentacji mlekowej w przewodzie pokarmowym. Hamują rozwój niepożądanej mikroflory, obniżają pH treści pokarmowej, obniżają poziom cholesterolu we krwi, zapobiegają rozwojowi nowotworu jelita grubego, polepszają defekację, redukują koncentrację fekalnego amoniaku oraz wiążą patogeny, toksyny i częściowo wirusy. Reasumując korzystnie wpływają na zdrowie człowieka. Ze względu na właściwości prozdrowotne oraz technologiczne, zainteresowanie oligosacharydami będzie wciąż rosło, a produkcja i stosowanie ich będzie się rozwijać.
Produkty Fohow, które są bogate w oligosacharydy:
Pasta z róży Meigui: https://e-fohow.pl/pl/p/Fohow-Meigui-120g-tubka-Pasta-Roza-Feniks-z-platkow-rozy/2
Kapsułki odżywcze Gaoqian: https://e-fohow.pl/pl/p/Fohow-Gaoqian-144-sztuki-Tabletki-odzywcze-Gaoqian-Feniks/40
Fohow Sanqing Oral Liquid: https://e-fohow.pl/pl/p/Eliksir-Sanqing-FOHOW-4-flakony-po-30ml-ORAL-LIQUID-Kordiceps-do-picia-Feniks/56
Źródło:
Uniwersytet Przyrodniczyw Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Specjalność: Technologia Żywności
Natalia Ewa Brona
Oligosacharydy- zastosowanie, metody otrzymywania i znaczenie w produkcji żywności
Praca inżynierska wykonana na kierunku Technologia Żywności i Żywienie Człowieka
Praca wykonana pod kierunkiem Pana dr Artura Szwengla w Instytucie Technologii Pochodzenia Roślinnego, Poznań rok 2010
