Quelle est l’utilisation de Fructo Oligosaccharide FOS?

Fructo oligosaccharides (FOS), also known as inulin oligosaccharides or fructooligosaccharides, are widely found in nature, such as in chicory, Jerusalem artichoke, garlic, onions, burdock, bananas, wheat, honey, asparagus, etc. [1]. FOSsucrose Et en plusinulin are the two main types of FOS, depending on the raw material and production process. Fructooligosaccharides are sweeter than sucrose, with a sweetness that is refreshing, and a sweetness that is about 30% to 60% of the mass fraction of sucrose; the viscosity is similar to that of corn high fructose syrup, and decreases with increasing temperature [3]. Fructooligosaccharides are stable at neutral pH and decompose easily at acidic pH. They have good solubility, high temperature resistance, inhibit starch aging, are non-coloring, shape-giving, alkali-resistant, water-retaining and stable, but are not hygroscopic.

Les Fructooligosaccharides sont stables et ne sont pas digérés par les enzymes endogènes dans le tractus gastro-intestinal. Ils peuvent améliorer la microflore intestinale, favoriser le développement intestinal, le métabolisme des lipides, favoriser l’absorption minérale, améliorer l’immunité et d’autres effets physiologiques. Cet article passe en revue les effets physiologiques des fructooligosaccharides et l’avancement de leurs recherches d’application.

1 effets physiologiques des fructooligosaccharides

1.1 améliorer la microflore intestinale

Les Fructooligosaccharides sont reliés entre eux par des liaisons β (2 → 1). Le corps humain ne possédant pas les enzymes pour hydrolyser les liaisons glycosidiques β (2 → 1), les fructooligosaccharides ne peuvent pas être directement digérés dans le tube digestif et ne sont pas absorbés dans l’intestin grêle, de sorte qu’ils peuvent atteindre directement le gros intestin. Normalement, il y a un manque de sources de carosdans le gros intestin qui peuvent être utilisées par les bactéries du gros intestin, donc une fois que les glucides entrent dans le gros intestin, ils auront un impact important sur la flore intestinale. Après avoir été consommé, l’oligofructose va directement dans le gros intestin, où il est fermenté par la flore intestinale pour produire des acides organiques à chaîne courte tels que l’acide acétique, l’acide propionique et l’acide butyrique, qui abaissent le ph intestinal. Cela améliore l’équilibre de la flore intestinale, favorise la croissance de bactéries bénéfiques telles que les bifidobactéries et les lactobacilles, tout en inhibant la croissance et la reproduction de bactéries nuisibles et pathogènes. Il réduit également la production et l’accumulation de toxines et de substances putréfactives, favorise le péristaltisme intestinal, et soulage la constipation et la diarrhée.

En 2007, le centre d’essais des aliments fonctionnels de l’université Union de pékin a mené une expérience prébiotique (fructooligosaccharides) pour réguler la fonction de la flore intestinale. Les résultats ont montré qu’après l’ingestion de fructooligosaccharides, les bifidobactéries dans les selles ont augmenté de manière significative, tandis que le nombre de Clostridium perfringens a diminué de manière significative, et il n’y avait aucun changement significatif dans les autres bactéries. Gu Hao et al. ont montré que l’oligofructose peut favoriser la croissance de bifidobactéries et de lactobacilles dans l’intestin du rat [7]. Li D et al. ont rapporté que l’oligofructose est indigeste, mais peut être utilisé comme prébiotique pour favoriser la croissance de bifidobactéries et de lactobacilles dans l’intestin des mammifères et réguler l’équilibre microécologique intestinal [8]. L’indigestibilité de l’oligofructose et son effet sur la prolifération des bifidobactéries sont la base de ses bienfaits pour la santé.

1. 2  Favoriser le métabolisme intestinal

L’oligofructose peut favoriser le péristaltisme intestinal petit, accélérer la dégradation et l’élimination des substances putrefactives intestinales. Il peut avoir l’effet de laxatifs, améliorer les propriétés des selles, et prévenir et soulager la constipation. Les Fructooligosaccharides peuvent rapidement proliférer les bifidobactéries, formant un film bactérien sur la muqueuse intestinale qui rend difficile la colonisation des agents pathogènes. Les bifidobactéries, en culture, dégradent également les fructooligosaccharides en grandes quantités, produisant ainsi des acides gras à chaîne courte, abaissant le pH de la lumière intestinale, inhibant directement la croissance des bactéries pathogènes et accélérant le mouvement péristaltique dans la lumière intestinale [9].

En outre, les fructooligosaccharides sont solubles dans l’eau, faciles à manger et non absorbés par le corps ou les bactéries nocives. Elles peuvent stimuler le réflexe de défécation rectale et avoir un effet synergique avec les bifidobactéries, qui peuvent détoxifier et désinfecter. Ce moyen de désintoxication par l’équilibre microécologique est sûr, efficace, et n’a aucun effet secondaire toxique. Liu Xiaomei et al. ont établi un modèle de constipation chez des rats Wistar pour étudier la fonction laxative des fructooligosaccharides. Les résultats ont montré que lorsque les rats étaient nourris à 1,0 g/(kg·d) de fructooligosaccharides, ils avaient un effet laxatif et avaient un bon effet sur le maintien de l’équilibre de la flore intestinale et sur l’inhibition de la croissance des entérocoques et des entéroactéries [10].

1.3 améliore le body' S système immunitaire

Fructooligosaccharides regulate the intestinal microecological balance by promoting the proliferation of bifidobacteria in the intestine. Bifidobacteria have a dual effect on the immune system. On the one hand, they can cause specific antigens that trigger local and overall immune responses, and on the other hand, they can affect the number and distribution of immune cell populations in the intestinal mucosa and play an important role in regulating immune responses [11].

Il est bien connu que les bifidobactéries et leurs métabolites peuvent améliorer le corps et#39; S la réponse immunitaire, augmentent l’activité des cellules NK et des macrophages, augmentent la production d’anticorps et favorisent la sécrétion de facteurs immunitaires, renforçant ainsi les défenses. Par conséquent, l’oligofructose améliore le corps et#39; S immunité par prolifération de bifidobactéries.

Tai Xiulin et d’autres ont constaté que l’oligofructose peut améliorer la performance de croissance des veaux, prévenir l’atrophie intestinale chez les veaux sevrés tôt, maintenir la structure morphologique normale de l’intestin, améliorer la performance immunitaire des veaux, et soulager le stress du sevrage sur les veaux [12]. Zhang Lei et al. ont constaté que l’ajout de 0,2% d’oligofructose à l’alimentation peut augmenter de façon significative la concentration sérique d’anticorps IgG chez les truies allaitantes et les porcelets et augmenter la concentration sérique d’anticorps sIgA chez les truies allaitantes, améliorant ainsi la fonction immunitaire des truies allaitantes et de leurs porcelets [13].

1. 4   Améliore le métabolisme des graisses

Les Fructooligosaccharides peuvent effectivement réduire la quantité de cholestérol sérique, de triglycérides et d’acides gras libres, et ont un bon effet sur l’amélioration d’une série de maladies cardiovasculaires causées par des lipides sanguins élevés, tels que l’hypertension et l’athérosclérose. Yamazaki et al. ont mené une expérience sur 12 personnes de 69 ans, montrant que manger 8g d’oligofructose chaque jour pendant 4 semaines a entraîné une augmentation de la quantité de cholestérol excrété dans les selles de 2,81 ± 0,94mg à 8,18 ± 2,37mg [6]. Liu Guohong et al. ont étudié l’effet hypolipidemique et le mécanisme de l’oligofructose et ont constaté que l’oligofructose peut réduire la teneur sérique en triglycérides de souris normales et réduire l’absorption du saindoux, de l’huile d’arachide et du cholestérol par le tractus gastro-intestinal [14].

1.5 favorise l’absorption minérale

Les Fructooligosaccharides sont des fibres alimentaires hydrosolubles qui ne peuvent être digérées ou absorbées par l’estomac ou l’intestin grêle. Cependant, ils peuvent former des «complexes fructooligosaccharide-minéraux» avec des minéraux. Une fois qu’ils atteignent le gros intestin, les fructooligosaccharides sont fermentés par des bactéries pour produire des acides gras à chaîne courte, qui libèrent des éléments minéraux (tels que Ca2+, Mg2+, Fe2+ et Zn2+). En même temps, comme les acides gras à chaîne courte abaissent le pH de l’intestin, dans des conditions acides, le taux de dissolution des minéraux tels que le calcium, le magnésium, le fer, le zinc et d’autres minéraux se dissolvent à un rythme plus rapide. En outre, les acides gras à chaîne courte, en particulier l’acide butyrique, peuvent stimuler la croissance des cellules conjonctivales et améliorer la muqueuse intestinale et#39; S capacité d’absorption des ions.

Les recherches de Heuve et al. ont montré que la consommation continue de fructooligosaccharides peut agrandir le cecum et augmenter son acidité, favorisant efficacement l’absorption du calcium, du magnésium et du fer. En outre, il peut augmenter considérablement les niveaux de zinc et de magnésium dans le foie [15]. Weaver et al. ont étudié l’effet de plusieurs prébiotiques et fibres alimentaires sur l’absorption du calcium chez les souris. Les données ont montré que l’absorption de calcium des souris du groupe expérimental complété par des fructooligosaccharides était significativement meilleure que celle des autres groupes. Les résultats montrent que l’ingestion de fructooligosaccharides peut améliorer l’organisme et#39; S absorption des ions calcium [16]. Par conséquent, les fructooligosaccharides peuvent améliorer la malnutrition, favoriser la croissance et le développement et prévenir l’ostéoporose.

2 Application de fructooligosaccharides

2. 1 Application de fructooligosaccharides dans l’alimentation animale

Au début des années 1980, des chercheurs au pays et à l’étranger ont cherché à trouver une substance qui pourrait favoriser la croissance et la reproduction de bactéries intestinales bénéfiques sans être absorbée et utilisée par des bactéries nuisibles et le bétail eux-mêmes. Il a été constaté que les substances sucrées à chaîne courte, également connues sous le nom d’oligosaccharides fonctionnels, avaient cette fonction. Entre le milieu et la fin des années 1980, le Japon a été le premier à en faire un additif alimentaire destiné à l’industrie des aliments pour animaux. L’industrie de l’alimentation animale en Chine n’est entrée en contact avec ce type d’additif qu’à la fin des années 1990.

L’effet principal de l’oligofructose est de proliférer les bifidobactéries dans le corps animal, augmentant ainsi le taux de croissance des bifidobactéries et inhibant les bactéries nuisibles dans l’intestin à des degrés divers. L’oligofructose a également pour effet d’augmenter le gain de poids quotidien, le taux de conversion alimentaire, la résistance aux maladies du corps animal et de réduire le nombre de bactéries pathogènes telles que Escherichia coli et Salmonella dans le tube digestif et 7 produits [17].

2. 2 Application de l’oligofructose dans les produits alimentaires et de santé

At present, Europe, America, Japan and other countries have already applied oligofructose in a variety of foods such as lactic acid bacteria drinks, solid drinks, candy and cakes, biscuits, bread, jelly, cold drinks, soup, cereals, etc. The addition of oligofructose not only improves the nutritional and health value of foods, but also effectively extends the shelf life of various foods such as ice cream, yogurt, jam, etc. In addition, fructooligosaccharides have low calories, do not cause obesity and do not raise blood sugar. They are an ideal new health-preserving sweetener that can be used as a food base in foods to meet the needs of diabetics, obese patients and hypoglycemic patients.

Ces dernières années, les fructooligosaccharides ont été largement utilisés dans les aliments pour nourrissons, en particulier les produits laitiers, tels que la poudre de lait pour nourrissons, le lait entier, le lait aromatisé, le lait fermenté, les boissons de bactéries d’acide lactique, et diverses poudres de lait. L’ajout d’une quantité modérée de prébiotiques tels que les fructooligosaccharides, l’inuline et la lactulose aux préparations pour nourrissons peut favoriser la croissance de bifidobactéries ou de lactobacilles dans le côlon [18]. Les Fructooligosaccharides peuvent être utilisés comme fibres alimentaires bioactives prébiotiques et solubles dans l’eau potable. Il peut non seulement répondre aux fonctions physiologiques de base et aux besoins métaboliques du corps humain, mais également promouvoir la santé humaine. Ses effets se complètent et s’améliorent [2]. Le département de la sécurité alimentaire de la nouvelle-zélande a publié l’amendement 55 à la norme alimentaire de la nouvelle-zélande, qui a approuvé l’utilisation de l’oligofructose dans les préparations pour nourrissons, les aliments pour bébés et les enfants.' S aliments supplémentaires, et a été mis en œuvre le 17 octobre 2013.

2. 3 Application de l’oligofructose dans les aliments à des fins médicales spéciales

Bien que les fructooligosaccharides ne soient pas considérés comme ayant tous les effets des fibres alimentaires en raison de leur faible poids moléculaire, cette caractéristique les rend bien adaptés à une utilisation dans les aliments médicaux spéciaux liquides, qui sont souvent consommés par les patients à travers des tubes. De nombreuses fibres alimentaires ne sont pas compatibles avec les aliments médicaux liquides. Les fibres insolubles tendent à se déposer et à bloquer le tube d’alimentation, tandis que les fibres alimentaires solubles augmentent la viscosité du produit, ce qui le rend plus difficile à administrer à travers un tube fixe. Les Fructooligosaccharides peuvent exercer de nombreux effets physiologiques similaires à ceux des fibres alimentaires, tels que la régulation de la fonction intestinale, le maintien de l’intégrité du gros intestin, la prévention de la translocation, la modification de la voie d’excrétion de l’azote et l’augmentation de l’absorption minérale [19]. En bref, les fructooligosaccharides sont largement utilisés dans les aliments médicaux spéciaux en raison de leur bonne compatibilité avec les aliments médicaux liquides et de nombreux effets physiologiques.

3 perspectives

At present, the production and use of fructooligosaccharide products is on the rise in countries around the world. With the development of the market, the demand for fructooligosaccharides in the domestic and international food industries, foods for special medical purposes, animal feed and the aquaculture industry will continue to grow.

Il existe actuellement deux méthodes de production de fructooligosaccharides: l’une est constituée de fructooligosaccharides à base de saccharose, qui utilisent le saccharose comme matière première et sont produites par la réaction de trans-fructosylation d’enzymes actives de β-fructose transférase, qui combinent 1 à 3 molécules de sucres non réducteurs du fructose sur les résidus de fructose du saccharose. Cela produit une grande quantité de sous-produits glucose et saccharose, et la réaction n’est pas facile à contrôler; L’autre est le fructooligosaccharides à base d’inuline, qui est produit en utilisant l’endo-amylase produite par des microorganismes pour hydrolyser l’amylopectine.

The product is only oligofructose and a small amount of fructose, with high purity and cheap raw materials. Sucrose-based oligofructose has a physiological effect that is greatly reduced because it contains 25 to 35% glucose and fructose and 13 to 25% sucrose that has not been converted, which affects its application in some special populations [20]. Inulin-based fructooligosaccharides have attracted much attention due to their high purity and are currently a hot research topic at home and abroad. Their application in high-end products such as diabetes products, infant and toddler products, elderly care products, and beauty products will have great market potential. Therefore, vigorously developing inulin-based fructooligosaccharide production technology will have huge market prospects and economic benefits.

Références:

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