Hydroliza fruktanów w warunkach symulujących działanie soku żołądkowego

• Autorzy: Ilona Gałązka , Robert Klewicki , Katarzyna Grzelak

Warianty tytułu

Hydrolysis of Fructans under the Conditions Simulating the Effect of Gastric Juice

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Fruktany, podobnie jak błonnik, nie ulegają trawieniu w przewodzie pokarmowym ze względu na brak w soku żołądkowym, trzustkowym i jelitowym enzymów hydrolizujących wiązania β-(21) glikozydowe, jednakże ulegają one częściowej hydrolizie w środowisku kwaśnym. Celem pracy była hydroliza fruktanów w warunkach symulujących działanie soku żołądkowego. Hydrolizę prowadzono w temp. 36,6-37°C, w ciągu 30-180 min, przy pH = 2, a w przypadku mączki cykoriowej z użyciem pepsyny. Badaniom poddano handlowe preparaty fruktooligosacharydów: FOS Wako Pure, Raftilose oraz preparaty otrzymane w Politechnice Łódzkiej: preparat FOS-PŁ, inulinę krystaliczną z cykorii, mączkę cykoriową, nystozę oraz sacharozę. Do oznaczenia składu preparatów przed i po hydrolizie zastosowano chromatografię cieczową HPLC. Stwierdzono, że stała szybkości hydrolizy fruktanów wyznaczona wg mechanizmu reakcji jednocząsteczkowej wynosi od 0,0006 do 0,0035. Najbardziej odporne na hydrolizę, prowadzoną w warunkach symulujących działanie soku żołądkowego, były: inulina krystaliczna, której po upływie 180 min pozostało 95% początkowej ilości oraz inulina zawarta w nisko przetworzonej mączce cykoriowej (93%). Najłatwiej ulegały hydrolizie preparaty zawierające β-fruktooligosacharydy homogenne (Raftilose) oraz oligomery o DP 3-4 (FOS Wako Pure, FOS-PŁ). Najwięcej cukrów metabolizowanych (do 30%) uwalniało się podczas hydrolizy preparatów (Wako Pure i FOS-PŁ) zawierających jako główne FOS kestozę, nystozę i fruktozylonystozę. (abstrakt oryginalny)

EN

Fructans, just like cellulose, are not digested in the gastrointestinal tract. The reason is that there are no enzymes in the gastric, pancreatic and intestinal juices, which hydrolyze the β-2,1 glycoside bonds. However, they are partially hydrolyzed under the acidic conditions. The objective of this study was the hydrolysis of fructans under the conditions, which simulate the effects of gastric juice. The 30 to 180 minute lasting hydrolysis was conducted at a temperature ranging between 36.6 and 37.0°C, at ph equalling 2. In the case when chicory meal was used, pepsin was also applied. The commercial preparations of FOS (FOS Wako Pure, Raftilose) were applied for the hydrolysis, as well as preparations supplied by the Łódź University of Technology, i.e.: FOS-PŁ, crystalline inulin from chicory, chicory dry pulp, nystose, and sucrose. The composition of the preparations before and after the hydrolysis was determined using a HPLC method. It was stated that the kinetic constant of the hydrolysis of fructan, determined according to the mechanism of a one-molecule reaction, ranged from 0.0006 to 0.0035. The following inulin types showed the highest resistance towards the hydrolysis: crystalline inulin and inulin contained in the chicory meal. After a 180 minute period of the hydrolysis, the amount of crystalline inulin was 95%, and of the inulin contained in the not much processed chicory meal: 93%. Preparations containing homogenous β-fructooligosaccharides (Raftilose) and oligomers with DP equalling 3 to 4 (FOS Wako Pure, FOS-PŁ) hydrolyzed the best. The highest amounts (up to 30%) of hydrolyzed saccharides were released during the hydrolysis of the preparations Wako Pure and FOS-PŁ; in these preparations, the key FOS components were: kestose, nystose, and fructosyl-nystose) . (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Biotechnologia; Żywność

EN

Biotechnology; Food

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 2004
• Numer: R. 11, nr 3 (40), Supl.
• Strony: 68--76

Twórcy

autor

Ilona Gałązka

• Politechnika Łódzka

autor

Robert Klewicki

• Politechnika Łódzka

autor

Katarzyna Grzelak

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• Bielecka M., Biedrzycka E., Majkowska A.: Selection of probiotics and prebiotics for synbiotics and confirmation of their in vivo effectiveness. Food Res. Int., 2002, 35, 125-131.
• Bornet F.R.J., Brouns F., Tashiro Y., Duvillier V.: Nutritional aspects of short-chain fructooligosaccharides: natural occurrence, chemistry, physiology and health implications. Digest Liver Dis., 2002, 34 (Suppl.2) S111-20.
• Coussument P.A.A.: Inulin and oligofructose: safe intakes and legal status. Am. Soc. Nutr.Sci., 1999, 1412S-1416S.
• Farine S., Versluis C., Bonnici P. J., Heck A., Peschet J. L., Ppuigserver A., Biagini A.: Separation and identification of enzymatic sucrose hydrolysis products by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection. J. Chrom., 2001, 299-3308.
• Gałązka I., Czarnecki A.: Otrzymywanie inuliny i jej koncentratów z korzeni cykorii. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2002, 3 (32) Supl., 46-54.
• Hata Y., Hara T., Oikawa T., Yamamoto M., Hirose N., Nagashima T., Torihama N., Nakajima K., Watabe A., Yamashita M.: The effects of fructooligosaccharides against hyperlipidents. Geriatr. Med., 2002, 21, 156-167.
• Hidaka H., Eida T., Tokunaga T., Tashiro Y.: Effects of fruktooligosaccharides on intestinal flora and human health. Bifidobacteria Microflora, 1986, 5, 37-50.
• Jong Won Yun.: Fructooligosaccharides-Occurrence, preparation, and application. Enzyme Microb. Technol., 1996, 19, 107-117.
• Kaplan H., Hutkins R.: Fermentation of fructooligosaccharides by lactic acid bacteria and bifidobacteria. Appl. Environ. Microbiol., 2000, 66, 2682-2684.
• Knudsen K.E.B, Hessov I.: Recovery of inulin from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) in the small intestine of man. J. Nutr., 1995, 74, 101-113.
• Kohlmünzer S.: Farmakognozja. Wyd. Lek PZWL. Warszawa 2003.
• Linden G., Lorient D.: New ingredients in food processing. Woodhead Publishig Limited, Cambridge, UK, 1999, p. 224.
• Roberfroid M.B.: Caloric value of inulin and oligofructose. J. Nutr., 1999, 129, 3, 1436S.
• Ritsema T., Smeekens S.: Fructans: beneficial for plants and humans. Current Opinion in Plant Biology, 2003, 6, 223-230.
• Skowronek M., Fiedurek J.: Inulina i inulinazy, właściwości, zastosowania, perspektywy. Przem. Spoż., 2003, 3, 23.
• Spiegel J.E., Rose R., Karabell P., Vasilios H. Frankos, Donald F. Schmitt.: Safety and benefits of fructooligosaccharides as food ingredients. Food Technol., 1994, January, 85-89.
• Van den Heuvel E.G., Muys T., van Dokkum W., Schaafsmas G.: Oligofructose stimulates calcium absorption in adolescents. Functional properties of non-digestible carbohydrates. INRA. Nantes 1998, p. 138.