El isomaltooligosacárido ( IMO ), más comúnmente conocido como isomaltooligosacárido , es una mezcla de carbohidratos de cadena cortaque puede tener una propiedad resistente a la digestión. La OMI se encuentra naturalmente en algunos alimentos, además de fabricarse comercialmente. Aunque la isomaltosa se encuentra en algunos alimentos, como la miel, como disacárido, se comporta como todos los demás disacáridos y se digiere fácilmente. Debido a una confusión sobre la nomenclatura, tales disacáridos se han descrito con frecuencia como IMO, sin embargo, para ser verdaderamente llamados "oligosacáridos" las moléculas deben tener un grado de polimerización (DP) de tres o más. Históricamente, la fuente de OMI mejor documentada se encontraba en los panes de masa madre en los que se producen los oligosacáridos adecuados. La OMI se produce actualmente mediante dos métodos claramente diferentes. Uno se basa en una conversión de almidón mediante enzimas. La materia prima utilizada para la fabricación de IMO es el almidón., que se convierte enzimáticamente en una mezcla de isomaltooligosacáridos. Sin embargo, los IMO producidos mediante este método dan como resultado una proporción muy alta de disacáridos de isomaltosa (aproximadamente el 50%) y una mayoría de panosa (IMO DP3) como producto final. Se ha demostrado que estas preparaciones IMO son muy digeribles y, por lo general, no presentan mucha resistencia a la digestión, si es que la presentan. El segundo método utiliza la fermentación bacteriana y la bioconversión de azúcar y almidón para crear una variante IMO de maltosil-isomaltooligosacárido (MIMO). Normalmente, el producto final varía en complejidad molecular desde DP3 (<10%) hasta DP9 con un peso molecular medio cercano a DP5. Las preparaciones de MIMO exhiben muy buena resistencia a la digestión y también selectividad a la microbiota intestinal.
Química
El término " oligosacárido " abarca los carbohidratos que son más grandes que los di- o tri- sacáridos simples , pero más pequeños que los polisacáridos (más de 10 unidades). Los isomalto-oligosacáridos (IMO) son oligómeros de glucosa con enlaces α-D- (1,6), que incluyen isomaltosa , panosa, isomaltotriosa, isomaltotetraosa, isomaltopentaosa, nigerosa , kojibiosa y oligosacáridos de ramificación superior. [1] Dependiendo del método de producción, la estructura de las moléculas IMO puede variar significativamente. Mientras que las enzimas intestinales humanas digieren fácilmente los enlaces α (1,4) - glicosídicos , los cambios más prolongados de IMO (p. Ej.> = DP4) con enlaces α (1,6) no se hidrolizan fácilmente y exhiben una propiedad de resistencia a la digestión. Por lo tanto, algunas preparaciones IMO solo se digieren parcialmente en el tracto gastrointestinal superior.
Los isomalto-oligosacáridos son una parte normal de la dieta humana y se encuentran de forma natural en los alimentos fermentados, como los panes de masa fermentada y el kimchi. El disacárido isomaltosa también está presente en el miso de arroz, la salsa de soja y el sake. [2] [3] [4] La isomaltosa, uno de los componentes disacáridos ligados a α (1,6) de la OMI, se ha identificado como un componente natural de la miel y, aunque está químicamente relacionado, no lo es. [5] IMO es un jarabe de alta densidad y sabor dulce que se puede secar por aspersión en forma de polvo.
Fabricación
Para la fabricación de OMI a escala comercial, las industrias alimentarias utilizan almidón procesado de cultivos de cereales como trigo, cebada, legumbres (guisantes, frijoles, lentejas ), avena, tapioca , arroz, papa y otros. Esta variedad de fuentes podría beneficiar a los consumidores que tienen alergias o hipersensibilidad a ciertos cultivos de cereales. El proceso de fabricación controla el grado de polimerización (dp) y los enlaces α (1,6) para garantizar una calidad constante de la OMI de diferentes fuentes de almidón. El almidón se convierte primero, por medio de hidrólisis enzimática simple , en jarabe rico en maltosa con di-, tri y oligosacáridos (2, 3 o más unidades de glucosa) que tienen enlaces α (1,4) -glicosídicos que son fácilmente digeribles en el ser humano. intestino. Estos enlaces α (1,4) -glucosídicos se convierten además en enlaces α (1,6) -glicosídicos resistentes a la digestión, creando enlaces "iso" entre restos de glucosa y formando isomalto-oligosacárido (IMO).
La mayoría de los oligosacáridos que se encuentran en la OMI constan de tres a seis unidades de monosacáridos (glucosa) unidas entre sí. Sin embargo, también están presentes disacáridos, así como polisacáridos más largos (hasta nueve unidades de glucosa). La fracción de disacárido de la OMI consiste principalmente en isomaltosa unida a α (1,6) , mientras que la maltotriosa , panosa e isomaltotriosa constituyen la fracción de trisacárido. Una mezcla de isomaltotetraosa, isomaltopentaosa, maltohexaosa, maltoheptaosa y pequeñas cantidades de oligómeros con 8 o más grados de polimerización, comprende los oligómeros restantes en IMO. Los oligómeros más largos no tienen un 100% de enlaces α (1,6); la relación de enlaces α (1,4) - a α (1,6) es variable.
Declaraciones de propiedades saludables para los oligosacáridos
Las declaraciones de propiedades saludables para las diversas clases de oligosacáridos han sido investigadas por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y no están suficientemente fundamentadas. Por lo tanto, las declaraciones de propiedades saludables de los oligosacáridos y prebióticos están prohibidas en la Unión Europea . [6]
Beneficios de la salud
IMO es una molécula multifuncional que ejerce efectos positivos sobre la salud digestiva humana; actúa como un prebiótico , disminuye la flatulencia [esto es cierto para la variante MIMO, sin embargo, la literatura solo indica que el IMO producido enzimáticamente "induce la menor cantidad de gas en comparación con otros prebióticos, lo que no debe confundirse con la reducción de la flatulencia], tiene un índice glucémico bajo [esto no es exacto para la OMI producida enzimáticamente. De hecho, se ha demostrado que estas preparaciones de OMI se comportan de manera similar al jarabe de glucosa con respecto a la absorción de glucosa en sangre] y previene la caries dental en animales. [7] [8] [9] [10] [11]
Los prebióticos se definen como "ingredientes alimentarios no digeribles que pueden afectar beneficiosamente al huésped estimulando selectivamente el crecimiento y / o la actividad de un número limitado de bacterias en el colon ". [12] Los oligosacáridos que no se digieren y absorben en el intestino delgado pasan al colon donde son fermentados por las bifidobacterias , lo que mejora la proliferación de las bacterias. A este respecto, los oligosacáridos fermentables pueden considerarse prebióticos . Los oligosacáridos en las mezclas IMO son, al menos parcialmente, fermentados por bacterias en el colon y, por lo tanto, pueden estimular el crecimiento de subpoblaciones bacterianas. [13] [14] [15] [16] [17]
Los oligosacáridos de cadena corta que confieren propiedades prebióticas también producen ácidos grasos de cadena corta (como acetato, propionato y butirato) como productos finales de la fermentación. [16] [18] Estas moléculas disminuyen el pH intraluminal, inhibiendo directamente el crecimiento y la actividad de microorganismos dañinos ( enteropatógenos ). [7] [15] Esto estimula el crecimiento de bifidobacterias, que compiten con los enteropatógenos por los nutrientes y los sitios de adhesión epitelial. Los efectos beneficiosos de la OMI se han encontrado en bebés, niños y ancianos.
La caries dental es causada por la formación de glucano insoluble ( placa ) en la superficie de los dientes y la producción de ácidos por bacterias en la placa. Estos ácidos atacan los tejidos duros de los dientes. Los estudios con modelos animales mostraron que la OMI, en lugar de sacarosa, reduce la cantidad de placa formada y también reduce la cantidad de ácidos formados que atacan el esmalte. Por tanto, IMO actúa como agente anticaries. [19]
El índice glucémico (IG) informado para la OMI es 34,66 ± 7,65 (en una escala de 1 a 100), lo que representa un IG bajo. [20] El consumo de IMO mejoró eficazmente los movimientos intestinales, la producción de heces y la fermentación microbiana en el colon sin efectos adversos en las personas de edad avanzada. [21]
La Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales (AACC) define la fibra soluble como "las partes comestibles de plantas o carbohidratos similares resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano con fermentación completa o parcial en el intestino grueso". [22] La fibra dietética consta de muchos componentes vegetales, incluidos los oligosacáridos. Para que un sustrato dietético se clasifique como fibra, debe ser resistente a la digestión y la absorción en el tracto gastrointestinal superior y causar un efecto de volumen en la defecación. La OMI se considera una fibra dietética por las siguientes razones: consta de unidades de glucosa unidas entre sí (en su mayoría) por enlaces resistentes a la digestión; tiene un efecto prebiótico; retiene la humedad, produciendo un efecto de volumen y ayudando a mover las heces hacia adelante. [23]
Uso
La OMI está encontrando aceptación mundial por parte de los fabricantes de alimentos para su uso en una amplia gama de productos alimenticios, especialmente bebidas y barras de bocadillos / nutritivos. En los Estados Unidos, la OMI se utiliza principalmente como fuente de fibra dietética. Sin embargo, la OMI también se utiliza como edulcorante bajo en calorías en una variedad de alimentos como productos de panadería y cereales. Dado que la OMI es aproximadamente un 50% más dulce que la sacarosa (azúcar), no puede reemplazar el azúcar en una proporción de uno a uno. Sin embargo, IMO tiene pocos efectos secundarios en comparación con otros oligosacáridos de la misma clase. [24] Por lo tanto, esta molécula de carbohidrato está recibiendo una atención creciente por parte de los fabricantes de alimentos en América del Norte, así como en Europa.
Efectos secundarios
Generalmente, todos los oligosacáridos resistentes a la digestión, incluido el OMI, tienen efectos secundarios adversos cuando se consumen en cantidades superiores a los niveles permitidos. La dosis máxima permitida de IMO es de 1,5 g / kg de peso corporal, que es más alta que la de cualquier otro sustituto del azúcar. [24] Sin embargo, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) ha recomendado un consumo máximo de 30 g / día para la OMI. [25] Las dosis más altas (más de 40 g / día) pueden causar síntomas gastrointestinales como flatulencia, distensión abdominal , heces blandas o diarrea .
Información reglamentaria
La OMI y otros oligosacáridos han sido aprobados durante mucho tiempo en China y Japón. En Japón, la OMI está en la lista de Alimentos para uso sanitario específico (FOSHU) durante más de 10 años. En 2002, más del 50% de los alimentos FOSHU en Japón incorporaron oligosacáridos como componente funcional. [26] [27] La lista incluye muchos tipos de alimentos: refrescos y otras bebidas, yogur helado, productos de confitería, edulcorantes, galletas, mezclas para bebidas de café, pan, tofu, chocolate y mezclas para sopas. IMO se ha importado a los Estados Unidos durante los últimos años, pero nunca ha sido fabricado allí ni aprobado formalmente por la FDA. En 2009, una empresa canadiense, BioNeutra , recibió la aprobación de la FDA- GRAS y Health Canada para la OMI. [28] La Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) autorizó recientemente xilo-oligosacáridos (XOS) como nuevo alimento (NF) de conformidad con el Reglamento (UE) 2015/2283. [29]
Disponibilidad comercial
IMO se fabrica comercialmente principalmente en China y Japón. Sin embargo, la mayor parte de este producto se consume localmente o se exporta a los países asiáticos vecinos. En Japón, Meiji Dairies (Meiji Food Company) es uno de los mayores productores de la OMI. IMO se comercializa con varios nombres comerciales como IMO-900 e IMO-800. Al ser un ingrediente alimentario novedoso , no había un productor de IMO en América del Norte y Europa hasta que BioNeutra North America, Inc. comenzó a fabricar este producto con la marca comercial VitaFiber IMO, [30] que fue aprobada para su uso en Canadá por Health Canada. en 2012. [31] Las empresas con sede en EE . UU. han estado produciendo otros tipos de oligosacáridos, como GOS , FOS y XOS .
Ver también
- Fructooligosacárido (FOS)
- Galactooligosacárido (GOS)
- Xilooligosacárido (XOS)
Referencias
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