Олигосахариды
СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для анализа олигосахаридов в пищевом сырье и готовой продукции с использованием ферментативных методов.
Олигосахариды содержат от 2 до 10 мономеров углеводов, как одинаковых (гомоолигосахариды), так и разных (гетероолигосахариды). Они представляют собой сложные углеводы. В природе чаще всего встречаются дисахариды и трисахариды. Олигосахариды служат запасом питательных веществ у растений, как, например, раффиноза и стахиоза (маннетриоза). Эрлоза и мелицитоза присутствуют в нектаре, соке растений, меде.
Олигосахариды входят в состав гликопротеинов, среди которых встречаются антигены, клеточные рецепторы, иммуноглобулины и гликолипидов, регулирующих работу мембранных рецепторов. От работы рецептора зависит, попадет ли вещество внутрь клетки. Таким образом, олигосахариды участвуют в клеточном распознавании (к примеру, различиях между группами крови), передаче сигналов, а также в попадании в клетку вирусов и токсинов.
Среди олигосахаридов выделяют две группы, которые особенно важны в области анализа состава пищевой продукции. Это фруктоолигосахариды (ФОС), содержащие одну молекулу глюкозы и до 9 молекул фруктозы и галактоолигосахариды (ГОС), состоящие из одной молекулы глюкозы и до 9 молекул галактозы. Фруктоолигосахариды преимущественно присутствуют в растительной продукции и входят в состав растворимой клетчатки. Их много во фруктах, в том числе, в бананах, в овощах – цикории, луке, чесноке и др. Галактоолигосахариды в основном обнаруживают в молоке, в том числе, в грудном, и в молочных продуктах, например, в йогурте. Они образуются в результате присоединения галактозы к лактозе под действием ферментов.
И фруктоолигосахариды, и галактоолигосахариды являются пребиотиками – они способствуют размножению микрофлоры кишечника. Это происходит из-за того, что ФОС и ГОС не усваиваются в верхних отделах ЖКТ и доходят до нижних. Бактерии, обитающие в этих отделах, ферментируют сложные углеводы и так получают питательные вещества. Именно влияние на микрофлору кишечника обуславливает мягкий слабительный эффект фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов.
Эксперименты на крысах показали, что употребление ФОС и ГОС в высоких дозах приводит к таким отклонениям, как жидкий стул и потеря веса, а у самцов, помимо этого, к повышению сывороточной концентрации натрия и хлора и, в некоторых случаях, к нарушениям работы почек. Известно, что у новорожденных ФОС и ГОС способствуют увеличению частоты и разжижжению стула в тем большей степени, чем выше их доза. Таким образом, избыточное употребление фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов приводит к нарушениям водного баланса. Однако их недостаточное употребление приводит к запорам и неблагоприятно сказывается на микрофлоре кишечника.
ФОС и ГОС добавляют в качестве пребиотиков в детское питание и другие продукты. Кроме того, фруктоолигосахариды обладают сладким вкусом, и в промышленности их используют в качестве подсластителей. В странах Евросоюза, как и в Российской Федерации, существуют законодательные ограничения содержания ФОС и ГОС в пищевых продуктах. К примеру, согласно ТР ТС 033/2011 «О безопасности молока и молочной продукции», в адаптированных молочных смесях суммарное содержание ФОС и ГОС не должно превышать 8 г/л. «Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» также содержат требования к максимально допустимым концентрациям ФОС и ГОС в продуктах питания, адекватные и предельные верхние уровни употребления.
Для определения рафинозы, фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов в пищевых продуктах удобно использовать ферментативные методы анализа. Они обладают высокой избирательностью и точностью и позволяют получить результаты в пределах 1,5 часов.
Литература
- Fishbein L, Kaplan M, Gough M. Fructooligosaccharides: a review. Vet Hum Toxicol. 1988 Apr;30(2):104-7.
- Sabater-Molina M, Larqué E, Torrella F, Zamora S. Dietary fructooligosaccharides and potential benefits on health. J Physiol Biochem. 2009 Sep;65(3):315-28.
- Montira Intanon, Sheryl Lozel Arreola, Ngoc Hung Pham, Wolfgang Kneifel, Dietmar Haltrich, and Thu-Ha Nguyen. Nature and biosynthesis of galacto-oligosaccharides related to oligosaccharides in human breast milk. FEMS Microbiol Lett. 2014 Apr; 353(2): 89–97.
- Leena Niittynen, Kajsa Kajander, and Riitta Korpela. Galacto-oligosaccharides and bowel function. Scand J Food Nutr. 2007 Jun; 51(2): 62–66.
- Scientific Committee on Food. Report of the Scientific Committee on Food on the Revision of Essential Requirements of Infant Formulae and Follow-on Formulae. SCF/CS/NUT/IF/65 Final. 18 May 2003
Топ-10 продуктов, содержащих пребиотики — The Epoch Times
Корень цикория является одним из самых мощных источников пребиотиков. Фото: Quarto, Inc./Getty Images
В преддверии предстоящего сезона простудных заболеваний необходимо уделить особое внимание профилактике. Конечно, я имею в виду не вакцинацию с сомнительной эффективностью, а естественное природное средство для повышения иммунитета – пребиотики.
Пребиотики являются пищевыми ингредиентами, которые не усваиваются кишечником, но стимулируют рост и активность нормальной микрофлоры в пищеварительной системе. Впервые они были выявлены Марселем Роберфруа в 1995 году. Как правило, пребиотики представляют собой углеводы (например, олигосахариды).
Каким образом пребиотики могут повысить иммунитет? Не секрет, что кишечник является самым мощным органом иммунной защиты. Около 80% иммунных клеток находятся в тонком и толстом кишечнике. А четверть всей слизистой оболочки в кишечнике представлена иммунологически активным типом ткани и иммунными клетками. В тонкой кишке определяется примерно 10 000 000 клеток, синтезирующих иммуноглобулины.
Слизистая оболочка кишечника выполняет барьерную функцию, отделяя ткани организма от чужеродных антигенов. При появлении «чужака» система местного иммунитета кишечника проявляет свойственные ей защитные свойства. Кроме того, в кишечном тракте специализируются Т-лимфоциты, которые затем циркулируют по всему организму. Однако без участия нормальной микрофлоры формирование иммунных реакций немыслимо. Существует тесная связь между состоянием микрофлоры и активностью механизмов иммунного ответа.
В организме человека микроорганизмов больше чем собственных клеток в десять раз, а количество различных видов может составлять до нескольких сотен. Причем состав микрофлоры является весьма уникальным. О чем свидетельствует открытие энтеротипов
. Вот почему бесполезно заселять его чужеродными микроорганизмами из пробиотиков. Эти препараты в основном содержат чужие микроорганизмы, которые зачастую не приживаются, так как противоположны тонкому миру биоценоза конкретного кишечника.
В отличие от пробиотиков, пребиотики, являясь пищевым компонентом нормальной микрофлоры, кишечника, просто стимулируют жизнедеятельность всей существующей в кишечнике популяции бактерий.
Согласно определению, к пребиотикам относятся вещества, которые обладают одновременно двумя важными свойствами: не перевариваются и не всасываются в верхних отделах пищеварительного тракта, а также селективно ферментируются микрофлорой толстой кишки, вызывая активный рост полезных микроорганизмов.
Такими свойствами в основном обладают фруктозо-олигосахариды, инулин, галакто-олигосахариды, лактулоза и лактитола. Традиционными источниками пребиотиков являются соевые бобы, молочные продукты, кукурузные хлопья, крупы, хлеб, фасоль, горох, артишок, аспарагус, плоды баобаба.
Наибольшее количество пребиотиков содержится в следующих десяти продуктах (в скобках указано количество волокон от веса продукта):
1. Сырой корень цикория (64,6%)
2. Сырой топинамбур (31,5%)
3. Сырая зелень одуванчика (24,3%)
4. Сырой чеснок (17,5%)
5. Сырой лук-порей (11,7%) и просто сырой лук (8,6%)
6. Приготовленный лук (5%)
7. Сырая спаржа (5%)
8. Сырые пшеничные отруби (5%)
9. Мука пшеничная приготовленная (4,8%)
10. Сырой банан (1%)
Читайте также и о других важных функциях микрофлоры:
14.3. Олигосахариды
Наиболее изученными олигосахаридами являются дисахариды, которые широко распространены в природе. Они содержатся во многих плодах и овощах, сахарной свекле, сахарном тростнике, меде.
Получение. Дисахариды получают из природных источников: сахарозу из сахарной свеклы или сахарного тростника, мальтозу – ферментативным гидролизом крахмала, лактозу – из коровьего молока, целлобиозу – гидролизом целлюлозы.
1. Простые эфиры (гликозиды), образующиеся за счет взаимодействия полуацетального гидроксила одной из молекул моносахарида и одного из спиртовых гидроксилов (чаще всего у четвертого атома углерода) другой молекулы:
Молекула образующегося при этом дисахарида содержит один полуацетальный гидроксил и способна переходить в ациклическую альдегидную форму. Подобные дисахариды способны восстанавливать такие вещества, как Ag2O, Cu(OH)2, за что их называют восстанавливающими сахарами.
К восстанавливающим сахаром относятся также целлобиоза и лактоза:
2. Простые эфиры образуются за счет взаимодействия двух полуацетальных гидроксилов:
Дисахариды этого типа не дают реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливают гидроксид меди (II), поэтому их называют невосстанавливающими сахарами.
Дисахариды как и моносахариды, способны образовывать простые и сложные эфиры.
Характерной особенностью дисахаридов является их способность взаимодействовать с гидроксидами металлов Са(ОН)2, Сu(ОН)2 с образованием хорошо растворимых комплексных соединений сахаратов.
В кислой среде дисахариды легко гидролизуются с образованием одинаковых (мальтоза, целлобиоза) или различных (лактоза, сахароза) моносахаридов.
14.4. Полисахариды
Общая формула полисахаридов, образованных остатками пентоз (C5H8О4)n, гексоз (C6H10О5), где n = 103-105. Наибольшее значение имеют производные глюкозы: крахмал и целлюлоза.
Крахмал является основным компонентом картофеля (20-24%), кукурузы (50-70%), пшеницы (более 70%), риса (более 80%).
Целлюлоза является главной составной частью древесины (более 50%), льна (более 80%), хлопка (90-97%).
Крахмал – белый порошок, нерастворимый в холодной воде, в горячей воде набухает, образуя крахмальный клейстер. Крахмал состоит из двух фракций: амилозы (15-25%) и амилопектина (75-85%).
Амилоза представляет собой линейный биополимер, состоящий из остатков глюкозы, соединенных через кислородные атомы в положении 1 и 4. Молекулярная масса амилозы от 150 000 до 500 000 а. е. м. в зависимости от вида растения.
Амилопектин – это биополимер, состоящий из остатков глюкозы, соединенных через кислородные атомы в положении 1-4 и 1-6. Молекулярная масса амилопектина составляет порядка миллиона а. е. м.
Характерным признаком крахмала является его способность последовательно гидролизоваться:
Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).
Характерным свойством крахмала является образование с раствором иода комплекса, имеющего синюю окраску.
Получают крахмал из природных крахмалосодержащих продуктов, чаще всего картофеля и кукурузы. Он широко используется в качестве продукта питания, а также как сырье для производства глюкозы и этилового спирта.
Целлюлоза – белый волокнистый материал, нерастворимый в воде; имеет такой же элементный состав, как и крахмал. Различие между целлюлозой и крахмалом заключается в том, что: 1) в первом случае остатки глюкозы соединены β -гликозидной связью, а во втором — α -гликозидной связью; 2) в случае целлюлозы молекула имеет линейную форму, а в случае крахмала – форму трехмерной частицы; 3) молекулярная масса целлюлозы от 106 до 109 а.е.м.
Целлюлоза способна образовывать простые (метилцеллюлоза) и сложные (нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза) эфиры. Так как каждое звено молекулы целлюлозы (так же, как и крахмала) содержит три гидроксильные группы, то возможные ее сложные эфиры с азотной и уксусной кислотами можно выразить следующими формулами:
[C6H7O2(OH)2ONO2]n [C6H7O2(OH)(ONO2)2]n
мононитроцеллюлоза динитроцеллюлоза
[C6H7O2 (ONO2)3]n [C6H7O2(OH)2OСOСH3]n
тринитроцеллюлоза моноацетилцеллюлоза
[C6H7O2(OH)(OСOСH3)2]n [C6H7O2(OСOСH3)3] n
диацетилцеллюлоза триацетилцеллюлоза
Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде гидролизуется:
Получают целлюлозу путем “варки” (нагревание под давлением) измельченной древесины с гидросульфитом кальция Са(НSO3)2.
Целлюлоза широко применяется для изготовления бумаги, ее ацетатные производные – для изготовления пленок (целлофан), искусственного шелка, нитропроизводные – для изготовления бездымного пороха (тринитроцеллюлоза – пироксилин).
ЛИТЕРАТУРА
Бобровник А.Д. Органічна хімія / А.Д. Бобровник, В.М. Руденко, Г.А. Лезенко. – К.: Перун, 2002.
Артеменко А.И. Органическая химия: учебник. – М.: Высшая школа, 1985. – 544 с.
Органічна хімія. Практикум, задачі та вправи: навч. посіб. / Чумаков В.А., Геваза Ю.І., Буряк В.Ю. та ін. – К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2003.
Денисов В.Я. Мурышкин Д.Л., Чуйкова Т.В. Органическая химия / В.Я. Денисов, Д.Л. Мурышкин, Т.В. Чуйкова. – М. :Наука, 2009. – 485 с.
Грандберг И.И. Органическая химия: ученик / И.И. Грандберг, Н.Л. Нам. – М. : Дрофа, 2009. – 608 с.
Петров А.А., Бальян X.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: учебник для вузов / А.А. Петров, X.В. Бальян, А.Т. Трощенко. – СПб.: «Иван Федоров», 2002. – 624 с.
Травень В.Ф. Органическая химия. Том 2 / В.Ф. Травень. – М: ИКЦ Академкнига, 2004. – 582 с.
Олигосахариды — пребиотики в детском питании.По материалам зарубежной печати |
Олигосахариды — пребиотики в детском питании. По материалам зарубежной печати
Е.С. Киселева, Н.С. Жихарева
Московский НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФВ последние годы внимание врачей и научных работников все чаще привлекают вопросы, связанные со значением кишечной микрофлоры для нормального роста и развития ребенка. Получены достоверные доказательства того, что интестинальная микрофлора выполняет важные физиологические функции.
Формирование кишечной микрофлоры у детей, находящихся на искусственном и естественном вскармливании, происходит неодинаково. Уже в 1900 году Tissier доказал, что у грудных детей основным компонентом кишечной микрофлоры являются бифидобактерии. Такая бифидодоминантная микрофлора выполняет защитные функции и способствует созреванию механизмов иммунного ответа ребенка.
Напротив, у детей, находящихся на искусственном вскармливании, количество бифидобактерий в толстом кишечнике значительно меньше и видовой состав кишечной микрофлоры менее разнообразен. Следовательно, одним из основных направлений в развитии технологий производства детского питания должно стать создание такой смеси для искусственного вскармливания, которая бы влияла на состав кишечной микрофлоры ребенка, приближая его к составу микрофлоры грудных детей.
В результате интенсивных исследований крупнейшего в Европе научно–исследовательского центра Numico голландской компании Nutricia, специализирующейся на производстве детского питания, удалось получить такую смесь путем добавления компонентов–пребиотиков в обычные смеси для искусственного вскармливания.
Основные положения:
- Кишечная микрофлора выполняет ряд важных физиологических функций, таких как обеспечение целостности и барьерной функции слизистой оболочки кишечника, подавление роста патогенных микроорганизмов и индукция механизмов иммунного ответа на уровне слизистой оболочки кишечника.
- Интестинальная микрофлора начинает формироваться в момент появления ребенка на свет. Ее дальнейшее развитие во многом зависит от того, как ребенок питается. У детей, находящихся на грудном вскармливании, в составе кишечной микрофлоры преобладают бифидобактерии. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, состав кишечной микрофлоры менее разнообразен и количество бифидобактерий значительно ниже.
- Одним из важнейших компонентов грудного молока, отвечающих за состав кишечной микрофлоры, являются олигосахариды. Это составные части углеводной фракции молока. Молекулы олигосахаридов имеют очень сложное строение, и основной их особенностью является наличие большого количества остатков галактозы. Благодаря тому, что олигосахариды не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ, они способны выполнять функции пребиотиков и стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике.
- Типичная бифидодоминантная микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, связана с такими эффектами, как повышенная устойчивость ребенка к кишечным инфекциям, развитие нормальных механизмов иммунного ответа ребенка.
«Золотым стандартом» в детском питании является вскармливание детей грудным молоком. Дети, находящиеся на грудном вскармливании, имеют бифидодоминантную микрофлору кишечника. Поэтому в случае искусственного вскармливания желательно применение таких смесей, которые приводили бы к формированию похожей по составу микрофлоры.
В последние годы было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания детей. Все они оказались безуспешны. При добавлении в смеси лактоферрина (Balmer et al., 1989) и уменьшении общей концентрации фосфатов (Radke et al., 1992) никакого влияния на количество бифидобактерий в кишечнике отмечено не было. При использовании сывороточных протеинов количество бифидобактерий лишь незначительно увеличилось (Balmer et al., 1989). Одним из способов повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания является добавление в них пробиотиков, т.е. живых бифидобактерий (Langhendries et al., 1995). Количество бифидобактерий в кишечнике ребенка можно также увеличить, примененяя смеси, содержащие пребиотики–олигосахариды (Boehm et al., 2002; Moro et al., 2002; Knol et al., 2001, 2002; Rigo et al., 2001).
Пребиотики – это компоненты грудного молока, не подвергающиеся расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта. Они способны селективно стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике. Эти свойства пребиотиков легли в основу концепции пребиотиков, разработанной специалистами научно–исследовательского центра Numico компании Nutricia. Так как пребиотики содержатся в грудном молоке, то добавление их в смеси для искусственного вскармливания является наиболее физиологичным способом повышения количества бифидобактерий и лактобацилл в кишечнике детей, находящихся на искусственном вскармливании.
Олигосахариды грудного молока – очень сложные по строению молекулы. Смесь пребиотиков, разработанная специалистами Nutricia, не является полным аналогом олигосахаридов, которые входят в состав материнского молока. Олигосахариды в составе детского питания Nutricia подобраны таким образом, что по своей массе и размерам они максимально функционально соответствуют грудному молоку. Олигосахариды, входящие в состав смесей для искусственного вскармливания, не подвергаются расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта и функционируют как пребиотики в толстом кишечнике ребенка (Stahl et al., 1994).
В составе молекулы олигосахаридов грудного молока преобладают остатки галактозы. Основным компонентом смесей компании Nutricia являются галактоолигосахариды (ГОС). Смесь содержит 90% низкомолекулярных галактоолигосахаридов и 10% высокомолекулярных фруктоолигосахаридов (ФОС). Соотношение этих двух компонентов подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда эффект, оказываемый созданной смесью пребиотиков, в наибольшей степени соответствует эффекту, который оказывает грудное молоко. Галактоолигосахариды состоят из цепочки галактозных остатков с присоединенным к концу этой цепочки остатком глюкозы. Цепочка галактозных остатков содержит от 1 до 6 звеньев. Мономерные остатки соединены главным образом связями b(1–4) и b(1–6) (Yanahira et al., 1995). Галактоолигосахариды получают путем гидролиза лактозы с помощью фермента b–галактозидазы (лактазы) (Smart, 1993). Фруктоолигосахариды представляют собой цепочку линейных олигосахаридов, состоящую из b–1,2–гликозилированных остатков фруктозы. На конце этой цепочки может быть присоединена одна молекула глюкозы. Степень полимеризации фруктозного каркаса может быть различной. Добавление пребиотиков в смеси для искусственного вскармливания детей не приводит к повышению их осмолярности.
Пребиотики широко распространены в природе. Например, пребиотик инулин входит в состав многих растений, которые издавна употребляются в пищу человеком. Например, содержание инулина в луке–порее составляет 3–10%, в репчатом луке 2–6%, в спарже 1–30%, в бананах 0,3–0,7% (De Vrese, 1997). Инулин также входит в состав злаковых растений, таких как пшеница и рис (1–4% в пшеничной и рисовой муке) (Nielsson and Dahlquist, 1986). Подсчитано, что среднестатистический европеец получает с пищей в день от 4 до 17 г фруктоолигосахаридов (Van Loo et al., 1995; Moshfeg et al., 1999).
Олигосахариды способны выполнять свою основную функцию благодаря тому, что они не расщепляются ферментами верхних отделов ЖКТ и доходят в неизмененном виде до толстого кишечника. Там они подвергаются процессу ферментации бифидобактериями и служат для них факторами роста. Ферментация происходит за счет анаэробных процессов (Szylit and Andriex, 1993). Олигосахариды подвергаются гидролизу бактериальными ферментами с образованием более мелких частиц, которые затем захватываются бактериальной клеткой и подвергаются дальнейшему метаболизму с образованием определенного количества кДж энергии и некоторых конечных продуктов, например, короткоцепочечных жирных кислот.
Резистентность ФОС и ГОС к действию ферментов верхних отделов ЖКТ была доказана в ходе нескольких исследований in vitro и in vivo. Также в ходе исследований как in vitro, так и in vivo было показано наличие мощного бифидогенного эффекта ФОС и ГОС (Van Loo et al., 1999). Исследования in vitro показали, что ФОС подвергаются избирательной ферментации большим числом штаммов бифидобактерий (Wang and Gibson, 1993; McBain and McFarlane, 1997). Более того, при росте бифидобактерий на этих субстратах они подавляют размножение потенциально патогенной микрофлоры – бактероидов, клостридий и колиформ. Этот эффект частично объясняется образованием в результате жизнедеятельности бифидобактерий молочной кислоты и созданием кислой среды, а частично – секрецией веществ, ингибирующих рост клостридий, кишечной палочки, листерий, шигелл, сальмонелл, холерного вибриона (Gibson and Roberfroid, 1995; McBain and McFarlane, 1997; Bouhnik et al., 1997; Kleesen et al., 1997; Tanaka et al., 1983; Ito et al., 1993; Van Loo et al., 1999 ).
Кроме бифидогенного эффекта, ФОС и ГОС положительно влияют на характеристики стула детей. Также показано, что при добавлении в смеси для искусственного вскармливания пребиотиков повышается всасывание кальция в кишечнике ребенка (Van Loo et al., 1999; Griffin et al., 2002; Scholz–Ahrens et al., 2001).
Основные положения:
- Так как в составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии, было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания. Единственным эффективным способом повышения бифидогенности оказалось добавление в смеси пробиотиков и пребиотиков.
- Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смесь на основе пребиотиков, которая оказывает бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока.
- Смесь пребиотиков–олигосахаридов на 90% состоит из короткоцепочечных ГОС и на 10% – из длинноцепочечных ФОС. Это соотношение было подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда бифидогенный эффект будет функционально сходным с бифидогенным эффектом грудного молока.
- ФОС и ГОС входят в состав многих продуктов питания. Они не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ и достигают толстого кишечника в неизмененном виде. Там они выполняют функции пребиотиков, оказывая мощный бифидогенный эффект.
Эффективность смесей Numico для искусственного вскармливания на основе пребиотиков, а именно их бифидогенность, положительное влияние на характеристики стула детей и другие эффекты, была продемонстрирована в ходе нескольких клинических испытаний, результаты которых описаны ниже.
Для всех новорожденных детей, и в особенности для недоношенных, исключительно важным является правильный состав кишечной микрофлоры, которая принимает участие в механизмах защиты ребенка от кишечных инфекций. В ходе одного из исследований, проведенного Boehm et al. (2002 год), в смесь для искусственного вскармливания недоношенных детей добавлялись пребиотики. Исследование проводилось с двойным слепым контролем, дети для исследования были выбраны случайным образом, контрольная группа детей получала плацебо. Тридцать недоношенных детей получали смесь для искусственного вскармливания, в которую были добавлены пребиотики. Дети из контрольной группы получали обычную смесь. Также была создана третья группа детей, которые получали грудное молоко (группа сравнения).
В течение 28 дней 4 раза (на 1, 7, 14 и 28 день) брались пробы кала и исследовался состав кишечной микрофлоры детей. Кроме того, оценивались характеристики стула детей, их вес и рост, наличие или отсутствие побочных эффектов. Средний возраст гестации в исследуемой группе составил 31 неделю, средний возраст детей в момент начала исследования составил 8 дней. В течение исследуемого периода количество бифидобактерий в кале детей, получавших смесь с добавлением пребиотиков, возросло, в то время как количество бифидобактерий в кале детей из контрольной группы осталось без изменений. На 28 день эксперимента количество бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы было значительно выше, чем у детей из контрольной группы. Кроме того, у детей из опытной группы увеличилась частота актов дефекации. Консистенция кала изменилась с более твердой на более мягкой. Оба эти показателя приближали детей из опытной группы к детям из группы сравнения, получавших грудное молоко. Дети из всех трех групп не различались по росту и весу, побочных эффектов обнаружено не было.
Это исследование показывает, что пребиотики способны оказывать бифидогенный эффект у недоношенных детей. Кроме явно выраженного бифидогенного эффекта, исследователи наблюдали изменение характеристик стула детей с приближением их к характеристикам стула детей, находящихся на грудном вскармливании.
Целью исследования Moro et al. (2002) было изучение влияния концентрации пребиотиков на выраженность бифидогенного эффекта и характеристики стула доношенных детей. Девяносто доношенных детей, чьи матери не имели возможности кормить их грудью, были случайным образом разделены на три группы. Первая группа детей получала смесь для искусственного вскармливания с добавлением пребиотиков в концентрации 0,4 г/100 мл, вторая – в концентрации 0,8 г/100 мл, третья группа была контрольной и получала обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения была взята группа из 15 детей, находящихся на грудном вскармливании. Средний возраст гестации во всех группах составил 39–40 недель, средний возраст детей в момент начала исследования составил 6–7 дней.
В первый день эксперимента количество бифидобактерий в кале детей из всех трех групп было одинаковым. Однако на 28–й день этот показатель существенно различался между тремя группами. Количество бифидобактерий в кишечнике детей из первой и второй групп, т.е. детей, получавших пребиотики в разной концентрации, значительно возросло и достигло уровня детей из группы сравнения. При этом количество бифидобактерий в кишечнике детей из контрольной группы осталось без изменений. Оказалось, что бифидогенный эффект зависел от дозы полученного пребиотика. Также в кишечнике детей увеличилось количество лактобацилл, причем этот эффект не зависел от дозы полученного пребиотика. Частота стула у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, была незначительно выше, чем у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4.г/100 мл. При добавлении пребиотиков не было замечено никаких побочных эффектов.
При ферментации олигосахаридов образуются молочная кислота и короткоцепочечные жирные кислоты. Считается, что именно эти вещества воздействуют на консистенцию кала и частоту актов дефекации (Van Loo et al., 1999). Известно, что рН кала ниже у детей, находящихся на грудном вскармливании, по сравнению с детьми, находящимися на искусственном вскармливании (Weaver et al., 1988; Morley et al., 1997; Forsyth et al., 1985). Считается, что именно благодаря высокой кислотности кала осуществляется подавление роста потенциально патогенных микроорганизмов. В ходе данного эксперимента было показано, что олигосахариды оказывают влияние на рН кала. В течение 28 дней исследования рН кала детей из контрольной группы увеличился. рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4 г/100 мл, не изменился, а рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, уменьшился, т.е. кал этих детей стал более кислым.
Итак, олигосахариды оказывают дозозависимый бифидогенный эффект, при их добавлении в смеси для искусственного вскармливания уменьшается рН кала детей, и характеристики стула приближаются к таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании (Boehm et al., 2002).
В ходе исследования Schmelzle et al. (2002) 145 здоровых доношенных детей были случайным образом разделены на две группы. Первая группа детей получала Omneo/Comformil (в России смесь представлена под названием Нутрилон Омнео, Nutricia, Голландия) – новую смесь, содержащую пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, частично гидролизованные сывороточные протеины и b–пальмитат (общее количество пальмитиновой кислоты 0,6 г/100 мл, 41% молекул в b–положении). Вторая группа детей получала обычную смесь для искусственного вскармливания. Исследование продолжалось в течение 12 недель. Анализ проб кала, взятых у детей из обеих групп, показал, что доля бифидобактерий в кале детей, получавших Omneo/Comformil, увеличилась с 31% до 59%. У детей из контрольной группы таких изменений замечено не было. Кроме того, у детей из опытной группы наблюдалась более мягкая консистенция кала. Однако такой эффект мог объясняться не содержанием пребиотиков, а наличием в смеси Omneo/Comformil других компонентов.
В ходе исследования, проведенного Knol et al. (2002), изучалось влияние пребиотиков на детей 4–12 недели жизни, которые, по меньшей мере, первые 4 недели своей жизни находились на искусственном вскармливании. Целью исследования было выяснение того, могут ли пребиотики оказывать бифидогенный эффект на таких детей.
Дети были разделены на 2 группы. Первая группа получала смесь с пребиотиками, вторая группа – обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения служила третья группа детей, которые находились на естественном вскармливании. Исследование показало, что в опытной группе детей количество бифидобактерий в кишечнике ребенка значительно увеличилось (р<0,01). На шестой неделе эксперимента доля бифидобактерий по отношению к общему количеству микроорганизмов в кишечнике детей составила 65% в опытной группе и 40% в контрольной группе. Кроме того, видовой состав бифидобактерий в опытной группе был сходен с таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании.
Видовой состав бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы был таков: B. Breve, infantis, longum, gallicum, bifidum, adolescentis, catenulatum. Штаммы Bifidobacterium lactis/animalis и Bifidobacterium dentium отсутствовали в кишечнике детей из опытной группы, что полностью согласуется с нормальным видовым составом бифидобактерий в кишечнике грудных детей.
Данное исследование показало, что при добавлении пребиотиков в смеси для искусственного вскармливания можно не только индуцировать правильное развитие кишечной микрофлоры, как бывает в случае кормления пребиотиками с рождения, но и изменить уже сложившийся состав кишечной микрофлоры.
Основные положения:
- Результаты проведенных исследований, касающихся влияния смесей с пребиотиками, разработанных в научно–исследовательском центре компании Nutricia (Голландия), на состав кишечной микрофлоры новорожденных детей показали, что пребиотики оказывают выраженный бифидогенный эффект. Причем видовой состав бифидобактерий соответствует микробиоценозу, который формируется при грудном вскармливании.
- Пребиотики также оказывают влияние и на характеристики стула детей, делая его более мягким.
- При применении пребиотиков значительно уменьшается рН кала, вследствие чего в кишечнике ребенка подавляется рост патогенных микроорганизмов.
Заключение
В составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии. Кишечная микрофлора детей, находящихся на искусственном вскармливании, более разнообразна, и преобладания бифидобактерий в этом случае не наблюдается. Типичная бифидодоминантная микрофлора грудных детей ассоциирована с такими положительными эффектами для детского организма, как устойчивость к инфекционным заболеваниям и правильное формирование механизмов иммунного ответа. Поэтому усилия исследователей в области детского питания были направлены на создание детских смесей, оказывающих сходный с грудным молоком бифидогенный эффект. Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смеси для искусственного вскармливания детей с добавлением пребиотиков. Это смеси Нутрилон 1 с пребиотиками, Нутрилон 2 с пребиотиками, Нутрилон Омнео. Все перечисленные продукты оказывают бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока. Смесь олигосахаридов–пребиотиков на 90% состоит из длинноцепочечных ГОС и на 10% из короткоцепочечных ФОС. Соотношение подобрано таким образом, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Клинические исследования данной смеси олигосахаридов–пребиотиков подтвердили наличие мощного бифидогенного эффекта. Кроме того, показано, что при применении олигосахаридов–пребиотиков уменьшается рН кала, что приводит к ингибированию роста патогенных микроорганизмов в кишечнике ребенка. Также изменяются характеристики стула ребенка. Стул становится более мягким, и, таким образом, решается одна из самых распространенных проблем, возникающих у детей при искусственном вскармливании.
.
Углеводы
Углеводы в основном содержатся в продуктах растительного происхождения.
При окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выделяется 3,75 ккал (15,7 кДж). В среднем взрослому человеку требуется в сутки 400—500 г углеводов.
Из углеводов почти целиком состоят сахар, крахмал, в меде их до 75%, в крупах — около 77%. Содержание углеводов в продуктах (в %): хлеб — 40—50; сухари — 71; сахар-песок — 99,8; мед — 80; крупа — 54—78; картофель — 14—25; макаронные изделия — 74; мясо — 1; рыба — 1; яйца — 1; молоко — 4,7. Большинство углеводов сравнительно легко и быстро усваиваются в организме.
При избыточном потреблении углеводов, они в организме человека превращаются в жир. Углеводы делят на моносахариды (простые сахара), олигосахариды (сложные сахара), полисахариды (несахароподобные).
Моносахариды — это глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар). Они имеют общую формулу С6Н1206.
Глюкоза (виноградный сахар) — самый распространенный сахарид. Особенно много ее в ягодах, плодах, меде. В промышленности глюкозу получают из картофельного или кукурузного крахмала. Для нормальной деятельности человеку необходимо содержание глюкозы в крови в количестве 80—120% . Повышенное содержание глюкозы в крови приводит к нарушению обмена веществ и является признаком такого заболевания, как сахарный диабет.
Фруктоза (фруктовый сахар) — находится во всех плодах и овощах, а также в меде.
Глюкоза и фруктоза обладают высокой гигроскопичностью, особенно фруктоза, легко сбраживаются дрожжами и превращаются в спирт и углекислый газ. Это их свойство используется при производстве спирта, виноградных и плодово-ягодных вин.
Олигосахариды — сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар).
Сахароза входит в состав плодов и овощей вместе с глюкозой и фруктозой. Олигосахариды в процессе обмена превращаются в моносахариды. Они хорошо растворяются в воде, легко усваиваются, под действием ферментов гидролизуются, при нагревании карамелизуются, кристаллизуются, т.е. засахариваются.
Полисахариды — крахмал, гликоген, клетчатка, инсулин и др. — не обладают сладким вкусом, их еще называют несахароподобными углеводами.
Крахмал образуется в растениях в виде крахмальных зерен. Наибольшее количество крахмала содержат зерно, крупа, хлеб, макаронные изделия (60—70%), меньшее — картофель, батат (10—20%). Крахмал является основным поставщиком углеводов в наш организм.
В холодной воде крахмал не растворяется, а с горячей водой образует клейстер — вязкую, густую массу. При соединении с йодом крахмал синеет. По реакции с йодом определяют наличие крахмала в продуктах. Процесс расщепления крахмала называют осахариванием и применяют в пищевой промышленности при производстве пива, спирта, патоки.
Гликоген (животный крахмал) образуется из глюкозы. Содержится в печени, мясе, рыбе. Гликоген играет важную роль в процессе созревания мяса после убоя животного.
Инсулин встречается в растениях реже, чем крахмал, содержится в чесноке, корнях цикория, в топинамбуре. При гидролизе превращается во фруктозу. Сырье, содержащее инсулин используется в пищевой промышленности для получения фруктового сахара.
Фруктовый сахар рекомендуется для питания диабетиков, страдающих кариесом зубов и склонных к ожирению.
Клетчатка (целлюлоза) содержится в стенках клеток растений. Организмом человека почти не усваивается, но усиливает перистальтику кишечника, способствует передвижению пищи, выводит из организма вредные вещества (холестерин, соли тяжелых металлов и др.).
Классификация углеводов: моносахариды, олигосахариды и полисахариды
Высокомолекулярные (несахароподобные) соединения из большого количества моносахаридов и гликозидных связей между ними[1]. Данные углеводы различаются не только составом простых сахаров, но и молекулярной массой и структурными особенностями (линейные или разветвленные). Поэтому и обладают отличительными свойствами друг от друга. Классификация углеводов выделяет гомополисахариды и гетерополисахариды. Первые (гемицеллюлоза, гликоген, клетчатка, крахмал) состоят из молекул исключительно одного вида моноз, а вторые могут включать от двух и более остатков разных простых сахаров.
Виды полисахаридов:
— гемицеллюлоза.
Полимер, который наряду с клетчаткой и целлюлозой задействован в образовании стенок растений. Она сосредоточена преимущественно в оболочке зерен, кожуре семян подсолнечника, а также соломе, плодах кукурузы. Хорошо растворяется в щелочных растворах. К этому полисахариду относят агар – вещество, экскретируемое из водорослей и широко применяемое в кондитерской отрасли. Диетологи относят гемицеллюлозу к группе балластных веществ, обязательных для нормального пищеварения.
— гликоген или животный крахмал.
Сформирован из значительного количества остатков моносахарида глюкоза. Важный энергетический материал и главный резервный полисахарид животных и человека в классификации углеводов, в некотором количестве находится в зернах кукурузы. Он содержится практически во всех органах и тканях, но наибольшее количество в мышцах и печени. В организме это вещество последовательно переходит в декстрины[2], далее мальтозу и в конце глюкозу.
— крахмал.
Относится к резервным полисахаридам, основной компонент картофеля и зерна. Его количество в продукте зависит от культуры, сорта, спелости и условий произрастания. Он считается наиболее популярным в классификации углеводов и самым применимым в пищевом производстве несахараподобным углеводом.
— клетчатка.
Формирует клеточную структуру растительной организации. Она находится в семенах хлопчатника – 98%; древесине – до 50%; пшенице, сое, кукурузе – до 3%. Это соединение гидрофобно и в нейтральной среде устойчиво к кислотам. Продукты гидролиза, содержащие клетчатку, в пищевой промышленности используют как средство получения кормовых дрожжей и спирта.
Содержание углеводов в продуктах питания является одним из важнейших условий составления рациона питания.
[1] Число остатков моносахаридов может насчитывать сотни тысяч единиц, но в основном количество колеблется между 6-10 тысячами.
[2] Декстрины (C6H10O5)p – продукты расщепления полисахаридов: крахмала и гликогена. Легко растворяются в воде.
Олигосахариды. Сахароза.
Биоорганическая химия
Олигосахариды. Сахароза.
Олигосахариды – это один из видов полисахаридов.
Олигосахариды представляют собой углеводы, состоящие из нескольких моносахаридных остатков (от греч. ὀλίγος — немногий).
Как правило, их молекулы содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков и имеют относительно небольшую молекулярную массу.
Наиболее распространёнными из олигосахаридов являются дисахариды и трисахариды.
Дисахариды
Молекулы дисахаридов состоят из двух остатков моносахаридов. Общая формула дисахаридов, как правило, C12H22O11.
| Мальтоза + Н2О = D-глюкоза + D-глюкоза |
| Целлобиоза + Н2О = D-глюкоза + D-глюкоза |
| Лактоза + Н2О = D-глюкоза + D-галактоза |
| Сахароза + Н2О = D-глюкоза + D-фруктоза |
Типы связей моносахаридных остатков.
Существует два типа связывания моносахаридных остатков:
1. В первом случае связь осуществляется между гликозидной ОН–группой одного моносахарида и любой спиртовой ОН-группой другого моносахарида. Таким образом, одна из двух гликозидных ОН-групп дисахарида задействована на образование эфирной связи между двумя остатками моносахаридов, а вторая гликозидная группа остаётся свободной. Она может быть задействована для образования новых связей, в которых дисахарид может играть роль восстановителя. Моносахариды с такой связью называются восстанавливающими. Представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза, целлобиоза, лактоза.
2. Во втором случае связь осуществляется между гликозидными ОН-группами обоих моносахаридов. Таким образом, обе гликозидные группы дисахарида уже задействованы на образование эфирной связи между двумя остатками образующих его моносахаридов. Свободные гликозидные группы в таком дисахариде отсутствуют. Поэтому он не может проявить восстанавливающих свойств. Моносахариды с таким типом связи называются невосстанавливающими. Важнейшими представителями этой группы являются сахароза и трегалоза.
Мальтоза
Мальтоза, солодовый сахар ( от лат. Maltum – солод) – основной продукт расщепления крахмала под действием фермента ,бета-амилазы, выделяемого слюнной железой, а также содержащегося в солоде, т.е. в проросших, а затем высушенных и измельчённых зёрнах хлебных злаков.
Молекула мальтозы состоит из двух остатков глюкозы.
Мальтоза имеет в три раза менее сладкий вкус, чем сахароза.
Мальтоза содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружена, также, в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.
Мальтоза легко усваивается организмом человека. Расщепление мальтозы до двух остатков глюкозы происходит в результате действия фермента альфа-глюкозидазы, или мальтазы, которая содержится в пищеварительных соках животных и человека, в проросшем зерне, в плесневых грибах и дрожжах.
Генетически обусловленное отсутствие этого фермента в слизистой оболочке кишечника человека приводит к врождённой непереносимости мальтозы — тяжёлому заболеванию, требующему исключения из рациона мальтозы, крахмала и гликогена или добавления к пище фермента мальтазы.
Лактоза
Лактоза (молочный сахар) содержится в молоке (4-5%) и получается в сыроваренной промышленности из молочной сыворотки после отделения творога.
Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы, связанных (1-4) гликозидной связью.
Лактоза у многих людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе пищеварительной системы, в том числе понос, боли и вздутие живота, тошноту и рвоту после употребления молочных продуктов. У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве фермент лактаза.
Назначение лактазы — расщепление лактозы на ее части, глюкозу и галактозу, которые должны затем адсорбироваться тонкой кишкой. При недостаточной функции лактазы лактоза остается в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею. Кроме того, кишечные бактерии вызывают брожение молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота.
Сахароза
Сахароза, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов.
Молекула сахарозы состоит из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.
В сахарозе отсутствуют свободные гликозидные ОН-группы, следствием чего является отсутствие восстановительных свойств.
Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле (до 28% сухого вещества) и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.
Трисахариды
Трисахариды (от tri: три, sacchar: сахар) — органические соединения, одна из групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов.
Молекулы трисахаридов состоят из трех остатков моносахаридов, соединённых друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп.
Общая формула трисахаридов, как правило, C18H36O18.
Трисахариды могут отличаться одним от другого структурой входящих в них моносахаридов и их последовательностью в цепи, размером циклов (пятичленные фуранозные или шестичленные пиранозные), конфигурацией гликозидных центров и мест присоединения к агликонам гликозильных остатков. Это является причиной возникновения десятков тысяч возможных изомеров трисахаридов.
Примеры трисахаридов:
- Рафиноза — состоит из остатков D-галактозы, D-глюкозы и D-фруктозы;
- Мелицитоза — состоит из двух остатков D-глюкозы и одного остатка D-фруктозы;
- Мальтотриоза — состоит из трех остатков D-мальтозы.
Олигосахаридов: продукты питания и преимущества пребиотиков
Между простыми сахарами (моносахаридами) и крахмалом (полисахаридами) находятся олигосахариды. Олигосахариды — это тип углеводов, который действует как пребиотик, обеспечивая пищу полезным бактериям в кишечнике. В этой статье мы обсудим преимущества олигосахаридов и продукты, которые их содержат.
Что такое олигосахариды?
Олигосахариды представляют собой тип углеводов, образующихся, когда от трех до 10 простых сахаров связаны вместе.Пищеварительная система человека с трудом расщепляет многие из этих углеводов. Около 90 процентов из них не перевариваются в тонком кишечнике и в конечном итоге достигают толстой кишки.
Здесь олигосахариды берут на себя новую роль — пребиотика. Пребиотики — это источник пищи для полезных бактерий в кишечнике. Фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды — это два основных типа олигосахаридов, которые действуют как пребиотики.
Некоторые люди придерживаются диеты с низким содержанием FODMAP — O в FODMAP означает олигосахариды.Хотя олигосахариды полезны для большинства людей, люди с СРК или болезнью Крона могут испытывать симптомы пищеварения при употреблении в пищу продуктов с олигосахаридами.
Пребиотики не следует путать с пробиотиками. Хотя оба термина относятся к здоровью кишечника, пре- и пробиотики имеют разные роли, преимущества для здоровья и источники.
Сначала олигосахариды считались основной формой пребиотиков, но оказалось, что бактерии в толстой кишке также питаются устойчивым крахмалом и ферментируемой клетчаткой.Теперь мы понимаем, что в толстой кишке происходит совершенно другой (и решающий) пищеварительный процесс, который влияет на остальную часть тела.
Продукты с олигосахаридами
Небольшие количества олигосахаридов встречаются в природе во многих растениях, но корень цикория и топинамбур (корень представителя семейства подсолнечника) содержат больше всего олигосахаридов. Они также содержатся в луке (включая лук-порей и чеснок), бобовых, пшенице, спарже, хикаме и других растительных продуктах.
жителей Северной Америки ежедневно получают от 1 до 3 граммов олигосахаридов естественным образом с пищей. Европейцы получают немного больше: от 3 до 10 граммов.
Большинство олигосахаридов имеют умеренно сладкий вкус. Другие характеристики, такие как ощущение во рту, которое они придают пище, вызвали интерес в пищевой промышленности.
Многие производители исследуют олигосахариды как частичную замену жиров и сахаров, а также как способ улучшить текстуру продукта. Из-за этих свойств количество синтетически произведенных олигосахаридов, присутствующих в пище, которую мы едим, растет.
Источники олигосахаридов нерастительного происхождения
Наиболее распространенными олигосахаридными пищевыми добавками являются инулин и олигофруктоза. Например, протеиновые батончики содержат инулин. Другие бренды также включают инулин, хотя на этикетке он указан как «волокно корня цикория», потому что его можно получить из цикория.
Инулин также доступен в виде безрецептурной витаминной добавки, которую вы можете приобрести в магазинах здорового питания или в Интернете. Вы также можете получить пребиотические преимущества олигосахаридов, добавив в свой рацион больше ферментируемой клетчатки, включая резистентный крахмал.
Олигосахариды также важны для здоровья пищеварительной системы младенцев. Они присутствуют в грудном молоке и добавляются в детские смеси.
Почему олигосахариды не всегда маркируются как клетчатка
Хотя олигосахариды действительно относятся как к растворимой, так и к ферментируемой клетчатке, в настоящее время они не включены в категорию пищевых волокон на этикетках пищевых продуктов в США. Единственным исключением является инулин из корня цикория, который на этикетках может быть указан как клетчатка.
В ответ на петицию гражданина о включении синтетических углеводов на этикетках пищевых продуктов в список пищевых волокон, FDA предложило добавить на этикетки олигосахариды и другие изолированные или синтетические неперевариваемые углеводы (NDC). Изменение еще не принято.
Преимущества олигосахаридов
Олигосахариды способствуют росту здоровой микрофлоры кишечника. Отсюда бактерии, которые питаются ферментируемыми углеводами, производят множество полезных веществ, включая короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и некоторые витамины группы B.
По мере того как кишечные бактерии расщепляют олигосахариды, они производят SCFAs. Некоторые ранние данные свидетельствуют о том, что бактерии могут способствовать всасыванию определенных минералов, включая кальций и магний, которые покидают тонкий кишечник во время пищеварения.
Различные олигосахариды, как правило, продуцируют разные SCFA — хороший повод употреблять в пищу разнообразные продукты, содержащие олигосахариды.
В то время как исследования продолжаются, SCFAs, вероятно, обеспечивают много преимуществ как для толстой кишки, так и для остального тела.В частности, бутират может защитить ткань толстой кишки от повреждений, вызванных такими заболеваниями, как рак толстой кишки и язвенный колит. Другие возможные преимущества SCFA включают:
- Пониженный холестерин
- Низшие триглицериды
- Повышение чувствительности к инсулину и метаболизма глюкозы
- Улучшение функции иммунной системы
Олигосахаридов — обзор | Темы ScienceDirect
Олигосахариды и гликоконъюгаты
Олигосахариды являются третьим по величине твердым компонентом молока после лактозы и триглицеридов.Большинство олигосахаридов молока содержат лактозу на восстанавливающем конце структуры и могут также содержать фукозу или сиаловую кислоту на невосстанавливающем конце. 40 Было идентифицировано более 130 нейтральных и кислых олигосахаридов. 175 Один литр молока содержит от 5 до 10 граммов несвязанных олигосахаридов. Большое количество и структурное разнообразие уникальны для человека. 25
Биохимически олигосахариды являются результатом последовательного добавления моносахаридов к молекуле лактозы в молочной железе гликозилтрансферазами.Наличие и количество различных типов олигосахаридов в материнском молоке определяется генетически. 41 Из 21 олигосахарида, изученного глубоко, наибольшее количество присутствует к 4 дню с постепенным уменьшением на 20% к 30 дню. Физиологическая роль грудного молока и олигосахаридов была ограничена усилением роста л. bifidus флора и косвенно для защиты от инфекций ЖКТ. Теперь известно, что они играют важную роль в защите от вирусов, бактерий и их токсинов.Это их рецепторный механизм, который предотвращает адгезию патологического вещества к эпителиальным клеткам. Реальная эффективность была продемонстрирована в основных олигосахаридах против Streptococcus pneumoniae , Helicobacter pylori , E. coli и вирусов гриппа.
Связь между уровнем двухсвязанного фукозилированного олигосахарида в материнском молоке и профилактикой диареи, вызванной кампилобактером, калицивирусами и диареей всех причин у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, была изучена Morrow et al. 161 Было обнаружено, что олигосахариды грудного молока могут обеспечивать клинически значимую защиту от диареи.
Гликопротеины, основные гликозилированные белки молока, включают лактоферрин, иммуноглобулины и муцины. Было описано, что их защитные характеристики действуют как гомологи рецепторов, ингибируя связывание энтеропатогенов с их рецепторами хозяина. Исследования продолжают связывать определенные углеводные структуры с защитой от определенных патогенов. Эти неиммуноглобулиновые агенты также активны против целых классов патогенов. 168 Защитные гликонъюгаты и олигосахариды являются уникальными для грудного молока и до настоящего времени не были воспроизведены синтетически. Они синтезируются исключительно в молочной железе и только в период лактации. Человеческие олигосахариды отличаются от других видов по количеству, качеству и разнообразию, что делает использование животных моделей неудовлетворительным. 25
Олигосахарид — обзор | ScienceDirect Topics
Олигосахариды, которые часто встречаются в семенах бобовых, считаются основными продуцентами газов.Эти сахариды содержат одну, две или три единицы галактозы, соединенные с α-1,6 галактозидными связями. Они не могут гидролизоваться и всасываться у животных с однокамерным желудком из-за отсутствия α-1,6-галактозидной активности в тонком кишечнике. Микроорганизмы в толстом кишечнике утилизируют эти сахара, что приводит к образованию газов (H 2 , CO 2 и небольшое количество CH 4 ) и вызывает ненормальное урчание, диарею и дискомфорт. Содержание олигосахаридов в некоторых распространенных бобовых и малоиспользуемых семенах бобовых сведено в таблицу (, таблица 4, ).
Таблица 4. Содержание олигосахаридов в некоторых распространенных и малоиспользуемых семенах бобовых
| Название семян бобовых | Олигосахариды г 100 г — 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Рафиноза | 2 | Стахиоза Вербаз9 Vicia faba1,00 | 0,70 | 2,10 | |||||||||||||||||||||||||||||
| Vigna mungo | 0,32–0,36 | 0,34–0.42 | 3,05–3,16 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Phaseolus aureus | 0,41 | 1,49 | — | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Pisum sativum | 0,8312–1,18 | 90,8312–1,18 | 90,8312–1,18 | 9 Phaseolus vulgaris var. Роба0,34 | 1,24 | — | |||||||||||||||||||||||||||
| Phaseolus vulgaris var. Awash | 0,29 | 1,84 | — | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Phaseolus vulgaris var.Бешбеш | 0,24 | 1,67 | — | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Цицер ариетинум | 1,45 | 2,56 | 0,19 | ||||||||||||||||||||||||||||||
75 0,69 901 901 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
0,66 9321 9011 9011 901 | 0,66 lunatus | 0,29 | 2,82 | 0,24 | |||||||||||||||||||||||||||||
| Cajanus cajan | 0,42 | 0,85 | 1.06 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Dolichos lablab var. vulgaris | 0,41–0,58 | 1,66–1,76 | 1,20–1,24 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Canavalia ensiformis | 0,28 | 2,29 | 0,24 9012 | 2,29 | 0,24 | 4,53 | |||||||||||||||||||||||||||
| Mucuna monosperma | 1,36–1,62 | 1,18–1,24 | 0.96–1.07 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Mucuna pruriens var. pruriens | 0,74–0,94 | 1,10–1,78 | 3,68–4,78 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Mucuna pruriens var . utilis | 1.04–1.12 | 1.21–1.36 | 3.68–4.06 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Mucuna deeringiana | 0.98 | 1.14 | 4.2ropur | 7 90purec54–1,01 | 1,21–1,94 | 3,94–5,55 | |||||||||||||||||||||||||||
| Canavalia gladiata | 0,64 | 1,64 | 2,11 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Abrus | 1|||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erythrina indica | 1,24 | 0,98 | 5,86 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Rhynchosia cana | 0,42–0,68 | 1.38–1,68 | 1,01–1,26 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Rhynchosia filipes | 0,58 | 1,46 | 1,12 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Rhynchosia rufescens| Rhynchosia rufescens | 176 0,78 | 1,36 | 0,94 | Vigna aconitifolia | 0,54 | 1,68 | 1,26 | Vigna ung76 subspiculata. unguiculata | 0.48–0.51 | 1.72–1.74 | 1.04–1.21 | Vigna trilobata | 0.41 | 1.78 | 1.17 radiata | 0,38 | 1,58 | 0,98 | Vigna umbellata | 0,78 | 2,01 | 1,76 | Vigna subuignata. цилиндрический | 0,56 | 1,76 | 1,01 | Vigna vexillata | 0,66 | 2,06 | 1,74 | | | |