Prebiotyki - definicja, właściwości i zastosowanie w przemyśle

• Autorzy: Katarzyna Śliżewska , Adriana Nowak , Renata Barczyńska , Zdzisława Libudzisz

Warianty tytułu

Prebiotics - Definition, Properties, and Applications in Industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Prebiotyki są definiowane jako nietrawione składniki żywności, które korzystnie działają na organizm gospodarza przez selektywną stymulacje wzrostu i/lub aktywności jednego rodzaju lub ograniczonej liczby bakterii bytujących w okrężnicy. Istnieje 5 podstawowych kryteriów klasyfikacji składników żywności jako prebiotyków: oporność na trawienie w górnych odcinkach przewodu pokarmowego, fermentacja prowadzona przez microbiotę jelitową, korzystny wpływ na zdrowie gospodarza, selektywna stymulacja wzrostu probiotyków oraz stabilność w różnych warunkach przetwarzania żywności. Dzięki cennym właściwościom technologicznym prebiotyki są stosowane w wielu produktach spożywczych jako zamiennik tłuszczu i cukru lub jako środek teksturotwórczy i żelujący. W artykule omówiono definicje prebiotyków, kryteria klasyfikacji i charakterystykę substancji prebiotycznych oraz ich przemysłowe zastosowanie. (abstrakt oryginalny)

EN

Prebiotics are defined as non-digestible food ingredients, which beneficially impact the organism of a host by means of selectively stimulating the growth and/or activity of one type or of a limited number of colonic microbiota. There are 5 basic criteria for classifying food ingredients as prebiotics: resistance to digestion in upper gastrointestinal tracts; fermentation by intestinal microbiota; beneficial impact on health of host; selective stimulation of the growth of probiotics; stability under varying food processing conditions. Owing to their valuable technological properties, the prebiotics are applied in many food products as fat and sugar substitutes or as a texture- and gel-forming agent. In the paper discussed are the definitions, criteria of classification, profile of prebiotic substances, and their industrial applications. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo żywności; Dodatki funkcjonalne do żywności; Produkcja żywności; Technologia produkcji żywności; Biochemia; Żywność

EN

Food commodities; Functional food additives; Food production; Food production technology; Biochemistry; Food

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 20 (2013)
• Numer: nr 1 (86)
• Strony: 5--20

Twórcy

autor

Katarzyna Śliżewska

• Politechnika Łódzka

autor

Adriana Nowak

• Politechnika Łódzka

autor

Renata Barczyńska

• Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie

autor

Zdzisława Libudzisz

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Annison G., Illman R., Topping D.: Acetylated, propionylated or butyrylated starches raise large bowel short-chain fatty acids preferentially when fed to rats. J. Nutr., 2003, 133, 3523-3528.
• [2] Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L.: Biochemia. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2007.
• [3] Chen Y.C., Nakthong C., Chen T.C.: Improvement of laying hen performance by dietary prebiotic chicory oligofructose and inulin. Int. J. Poultry Sci., 2005, 4, 103-108.
• [4] Crittenden R., Playne M.J.: Prebiotics. In: Lee Y.K., Salminen S., eds. Handbook of Probiotics and Prebiotics. John Wiley & Songs, Inc., Hoboken, New Jersey, 2009, pp. 535-561.
• [5] Douglas L.C., Sanders M.E.: Probiotics and prebiotics in dietetics practice. J. Am. Diet. Assoc., 2008, 108, 510-521.
• [6] Eckburg P.B., Bik E.M., Bernstein C.N.: Diversity of the human intestinal microbial flora. Science, 2005, 380, 1635-1638.
• [7] Egert M., de Graaf A.A., Smidt H.: Beyond diversity: functional microbiomics of the human colon. Trends Microbiol., 2006, 14, 86-91.
• [8] Engllyst H.N., Kingman S.M., Cummings J.H.: Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur. Clin. Nutr., 1992, 46, 33-50.
• [9] FAO Technical Meeting on Prebiotics.: Food Quality and Standards Service (AGNS), Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). FAO Technical meeting Report, 15-16.09.2007.
• [10] Gibson G.R., Probert H.M., van Loo J., Rastall R.A., Roberfroid M.: Dietary modulation of the human colonic microbiota: updating the concept of the prebiotics. Nutr. Res. Rev., 2004, 17, 259-275.
• [11] Gibson R., Roberfroid M.: Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J. Nutr., 1995, 125, 140-1412.
• [12] Gray, J.: Dietary Fibre. Definition, analysis, physiology and health. In ILSI Europe Concise Monograph Series. Brussels, ILSI Europe, 2006, pp. 1-44.
• [13] Huebner J., Wehling R.L., Parkhurst A., Hutkins R.W.: Effect of processing conditions on the prebiotic activity of commercial prebiotics. Int. Dairy J., 2008, 18, 287-293.
• [14] Kolinda S., Gibson G.R.: Prebiotic capacity of inulin-type fructans. J. Nutr., 2007, 137, 2503-2506.
• [15] Król B., Klewicki R.: Wytwarzanie koncentratów fruktooligosacharydów (FOS) o zróżnicowanym składzie oligomerycznym z wykorzystaniem enzymatycznej biokonwersji sacharozy. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 2(43), 5-22.
• [16] Laurentin A., Edwards Ch.A.: Differential fermentation of glucose-based carbohydrates in vitro by human faecal bacteria. Eur. Nutr., 2004, 42, 183-189.
• [17] Leszczyński W.: Resistant Starch - classification, structure, production. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2004, 13, 37-50.
• [18] Maccfarlane G.T., Steed H., Maccfarlane S.: Bacterial metabolism and health-related effects of galacto-oligosaccharides and other prebiotics. J. Appl. Microbiol., 2008, 104, 305-344.
• [19] Meyer P.D.: Nondigestible oligosaccharides as dietary fiber. J. AOAC Int., 2004, 87, 718-726.
• [20] Mussatto S.I., Mancilha I.M.: Non-digestible oligosaccharides: a review. Carbohydr. Res., 2007, 68, 587-597.
• [21] Nakakuki T.: Present status and future prospects of functional oligosaccharide development in Japan. Jap. Soc. Appl. Glycossci., 2005, 52, 267-271.
• [22] O'Sullivan M.G.: Metabolism of bifidogenic factors by gut flora-an overview. Bull. Int. Dairy Fed., 1996, 289, 27-30.
• [23] Ohkuma K., Matsuda I., Katta Y., Hanno Y.: Pyrolysis of starch and its digestibility by enzymes - Characterization of indegestible dextrin. Denpun Kagaku, 1999, 37, 107-114.
• [24] Olano-Martin E., Gibson G.R., Rastall R.A.: Comparison of the in vitro bifidogenic properties of pectins and pectic-oligosaccharides. J. Appl. Microbiol., 2002, 93, 505-511.
• [25] Onyango C., Bley T., Jacob A.: Infuence of incubation temperature and time on resistant starch type III formation from autoclaved and acid-hydrolysed cassava starch. Carbohydr. Polym., 2006, 66, 497-499.
• [26] Ouwehand A., Derrien M., de Vos W., Tiihonen K., Rautonen N.: Prebiotics and other microbial substrates for gut functionality. Current Biology, 2005, 16, 212-217.
• [27] Palframan R., Gibson G.R., Rastall R.A.: Development of a quantitive tool for comparison of the prebiotic effect of dietary oligosaccharides. Lett. Appl. Microbiol., 2003, 37, 281-284.
• [28] Playne M.J., Crittenden R.: Commercially available oligosaccharides. Bull. Int. Dairy. Fed., 1996, 313, 10-22.
• [29] Raport Frost & Sullivan, www.frost.com/prod/servlet/frost-home.pag. [dostęp 2.06.2008].
• [30] Rastall R.A., Gibson G.R.: Modulation of the microbial ecology of the human colon by probiotics, prebiotics and synbiotics to enhance human health: An overview of enabling science and potential applications. FEMS Microbiol. Ecology, 2005, 25, 145-152.
• [31] Report of the Dietary Fiber Definition Committee to the Board of Directors of the American Association Of Cereal Chemists, www.food-info.net. [dostęp: 12.02.2013].
• [32] Sang Y., Seib P.A.: Resistant starches from amylose mutants of corn by simultaneous heat-moisture treatment and phosphorylation. Carbohydr. Polym., 2006, 63, 167-175.
• [33] Schwab C., Lee V., Serensen K.I., Gänzle M.G.: Production of galactooligosaccharides and het- erooligosaccharides with disrupted cell extracts and whole cells of lactic acid bacteria and bifidobac- teria. Int. Dairy J., 2011, 21, 748-754.
• [34] Singha J., Kaurb L.: Review factors influencing the physico-chemical, morphological, thermal and rheological properties of some chemically modified starches for food applications - A review. Food Hydrocoll., 2007, 21, 1-22.
• [35] Śliżewska K., Libudzisz Z.: Wykorzystywanie oligosacharydów jako prebiotyków. Przem. Spoż., 2002, 56, 10-12.
• [36] Starling S.: Prebiotics: Misunderstood but not missing in action. Breaking News on Supplements & Nutrition, www.nutraingredients-usa.com [dostęp: 20.05.2011].
• [37] Swennen K., Courtin Ch.M., Delcour J.A.: Non-digestible oligosaccharides with prebiotic properties. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 2006, 46, 459-471.
• [38] Tokunaga T.: Novel physiological function of fructooligosaccharides. BioFactors, 2004, 21, 89-94.
• [39] Trabs K., Kasprick N., Henle T.: Isolation and identification of Di-D-fructose dianhydrides resulting from heat-induced degradation of inulin. Eur. Food Res. Technol., 2011, 233, 151-158.
• [40] Wang Y.: Prebiotics:present and future in food science and technology. Food Res. Int., 2009, 42, 8-12.
• [41] Wu G.D., Chen J., Hoffmann C., Bittinger K., Chen Y-Y., Keilbaugh S.A., Bewtra M., Knights D., Walters W.A., Knight R., Sinha R., Gilroy E., Gupta K., Baldassano R., Nessel L., Li H., Bushman F.D., Lewis J.D.: Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science, 2011, 334, 105-108.
• [42] Xu Q., Chao Y.L., Wan Q.B.: Health benefit application of functional oligosaccharides. Carbohydr. Polymers, 2009, 77, 435-441.
• [43] Zoetendal E.G., Vaughann E.E., de Vos W.M.: A microbial world within us. Mol. Microbiol., 2006, 59, 1639-1650.