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Un fructooligosacárido es un oligosacárido lineal formado por entre 10 y 20 monómeros de fructosa, unidos por enlaces β(1→2) y que pueden contener una molécula inicial de glucosa. Un ejemplo típico de fructooligosacàrido es la 1-kestosa.
Los fructooligosacáridos, llamados también a veces oligofructosas u oligofructanos o abreviados FOS, suelen utilizarse como sustitutos del azúcar. Estos polisacáridos exhiben una capacidad edulcorante que para un mismo peso varía entre el 30 y el 50 por ciento de la potencia edulcorante del azúcar común en los preparados de jarabes comerciales.[1] Aparecen con frecuencia en multitud de productos naturales, y experimentaron un auge comercial en la década de 1980 en respuesta a la demanda de los consumidores por productos alimenticios más saludables y de menor contenido calórico.
Se producen comercialmente dos clases diferentes de mezclas de fructooligosacáridos, ya sea basadas en la degradación de la inulina o por procesos de transfructosilación.
Los FOS pueden ser producidos por degradación de la inulina, o polifructosa, un polímero de D-Fructosa unidos por enlaces β(2→1) glucosídicos y que típicamente cuentan con un residuo terminal de D-glucosa unido por enlace α(1→2). El grado de polimerización de la inulina natural va típicamente desde los 10 a los 60 residuos glucídicos. La inulina puede ser degradada tanto enzimática como químicamente hasta convertirla en una mezcla de oligosacáridos con la estructura general Glu-(Fru)n y Frum donde n y m se encuentran usualmente comprendidos entre 1 y 7. Este proceso además ocurre algunas veces en forma natural, y estos oligosacáridos pueden ser encontrados en un gran número de plantas, especialmente en la papa de Jerusalén y en la achicoria. Los principales componentes de los productos comerciales son kestosa (Glu-Fru2), nistosa (Glu-Fru3), fructosilnistosa (Glu-Fru4), bifurcosa (Glu-Fru3), inulobiosa (Fru2), inulotriosa (Fru3), e inulotetrosa (Fru4).
La segunda clase de FOS se preparan por transfructosilación (intercambio de residuos fructosa) empleando la enzima β-fructosidasa de Aspergillus niger sobre un sustrato de sucrosa. La mezcla resultante posee una fórmula general Glu-(Fru)n, con un n comprendido entre 1 y 5. Al contrario que con los FOS derivados de inulina, no se producen únicamente los polímeros con enlaces β(1→2), sino que pueden producirse otros tipos de unión, aunque en menor proporción.[2]
Debido a la configuración de sus enlaces glicosídicos, los fructooligosacaridos resisten la hidrólisis causada por las enzimas humanas presentes en la saliva y las secreciones del tracto gastrointestinal, ya que estas últimas sólo son capaces de hidrolizar los enlaces α(1→4), como consecuencia no se liberan monosacáridos y los FOS pasan por el tracto intestinal sin ser absorbidos, es por esto que no contribuyen con un valor calórico importante. Adicionalmente son capaces de atrapar moléculas de agua aumentando el volumen del contenido intestinal y acelerando el tránsito, además son fermentados en pequeña proporción en el colon por las bacterias anaeróbicas, por lo que se los considera alimentos prebióticos que además contribuyen a la fracción de fibra alimentaria en la dieta. Los fructooligosacáridos son más solubles que las inulinas por lo que algunas veces son utilizados como aditivos en la elaboración de yogur y otros productos dietéticos. Los fructooligosacáridos son especialmente utilizados en combinación con edulcorantes artificiales de alto poder endulzante, para mejorar la presentación y el sabor residual.
Los FOS se encuentran presentes en muchas frutas y vegetales tales como la banana, cebolla, raíz de achicoria, ajo, espárrago, cebada, trigo, jícama y ajo porro. Algunos granos y cereales, tales como el trigo, también contienen FOS.[3] El tupinambó o papa de jerusalém y el yacón son las especies cultivadas que mayor concentración de FOS presentan.
Los FOS han sido considerados suplementos dietarios muy populares en Japón durante muchos años, incluso antes de la década de 1990, cuando el gobierno japonés instauró un "Comité de Estudios Alimentarios Funcional" formado por 22 expertos para comenzar a regular los "alimentos con características nutritivas especiales y alimentos con funciones especiales", entre estos se encuentran por ejemplo las categorías de alimentos fortificados tales como la harina de trigo fortificada con vitaminas,[4] actualmente estos alimentos están cobrando una mayor popularidad en las culturas occidentales por sus efectos prebióticos. Los FOS actúan como sustrato para la microflora en el intestino grueso, aumentando la salud general del tracto gastrointestinal. Los FOS han sido además recomendados como suplementos dietarios para prevenir las infecciones intestinales causadas por algunas levaduras tales como Candida albicans.
Varios estudios han encontrado que los FOS y la inulina promueven la absorción de calcio tanto en intestino humano como animal,[5][6] La microflora intestinal en la porción final del intestino es capaz de fermentar los FOS, lo que contribuye a reducir el pH. El calcio es más soluble en medio ácido, y, por lo tanto, una mayor cantidad de este es liberado de los alimentos y se encuentra disponible para ser absorbido.
Los FOS pueden ser considerados una fibra dietaria de pequeño peso molecular, y como todos los tipos de fibra alimentaria, aporta un muy bajo valor calórico. La fermentación de los FOS por la microflora intestinal causa producción de gases y algunos ácidos orgánicos. Estos últimos pueden ser aprovechados como una pequeña fuente de energía por el organismo humano.
En general se acepta que todos los prebióticos similares a la inulina, incluyendo los FOS, estimulan el crecimiento de varias especies de Bifidobacterias. Las Bifidobacterias son consideradas bacterias beneficiosas para la salud, es decir, probióticos. Sin embargo, este efecto no ha sido hallado de modo uniforme en todos los estudios, ya sea estudios relacionados con Bifidobacteria o con otros microorganismos del tracto intestinal.[7] Los FOS pueden ser fermentados además por numerosas especies de bacterias en el intestino, incluyendo Klebsiella, E. coli[8] y por varias especies de Clostridium, las cuales son consideradas bacterias mucho menos amigables. Estas especies son las principales responsables de la formación de gases (hidrógeno y dióxido de carbono) que ocurre luego de la ingesta de FOS. Muchas personas pueden ingerir entre 5 y 10 gramos de FOS sin experimentar flatulencias o incomodidad debida a los gases, pero otras personas ya comienzan a tener problemas con apenas 1 gramo. La dosis óptima estimada para los adultos ronda los 5 a 10 gramos al día.
Según la FDA de Estados Unidos, los FOS son clasificados como generalmente reconocidos como seguros (GRAS, por sus siglas en inglés).[9]
La Autoridad Europea de Salud Alimentaria ha advertido a los padres de bebés que una de las principales fórmulas para bebés hecha en Nueva Zelanda no cumple con las regulaciones locales, por lo que ha solicitado que dejen de utilizarlo, debido a que contiene FOS.[10]
El uso de FOS se encuentra aprobado en la Unión Europea, permitiendo el añadido de FOS en cantidades restringidas a la formulación para bebés (bebés mayores de seis meses de edad), y en la formulación de alimentos para bebés de entre seis y doce meses. Las fórmulas alimentarias para bebés que contienen FOS han sido vendidas en la Comunidad Europea desde 1999.[10]
Los FOS no han sido por lo común aprobados para ser utilizados en la formulación de alimentos para bebés.[11]
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