Molekulare Struktur
Monomere Einheiten: Fructose (und manchmal Glukose)
Verknüpfung: β(2→1)-Bindungen zwischen den Fructosemolekülen
Grad der Polymerisation: Im Allgemeinen zwischen 2 und 8 Fructose-Einheiten
Oligofructose ist eine Art von Kohlenhydrat, das zu den präbiotischen Ballaststoffen zählt. Sie besteht aus kurzen Ketten von Fructosemolekülen, die durch β(2→1)-glykosidische Bindungen verbunden sind, oft mit einer terminalen Glukoseeinheit. Sie wird aus natürlichen Quellen wie Inulin gewonnen, das typischerweise in Zichorienwurzeln, Zwiebeln und anderen Pflanzen vorkommt.
Oligofruktose spielt als Teil der Fruktane vom Typ Inulin eine Schlüsselrolle bei der Förderung der Darmflora und gilt als funktionelle Lebensmittelzutat.
Oligofructose kann von den Darmzellen nicht aufgenommen werden, da sie eine Art Fructooligosaccharid (FOS) ist, ein Kohlenhydrat, das aus kurzen Ketten von Fructosemolekülen besteht. Dem Menschen fehlen die Enzyme, die erforderlich sind, um die β-glykosidische Bindungen in Oligofruktose aufzuspalten.
1. Enzyme Specificity:
Digestive enzymes in the small intestine, such as amylase and disaccharidases (e.g., sucrase and lactase), are specific to α-glycosidic bonds found in digestible carbohydrates like starch and sucrose. Oligofructose has β-glycosidic bonds, which these enzymes cannot cleave.
2. No Direct Transport Mechanism:
Even if oligofructose chains were broken down, the specific structure of these molecules doesn't align with the transport proteins that allow monosaccharides like glucose and fructose to pass through the intestinal lining into the bloodstream.
3. Fermentation in the Colon: Instead of being absorbed in the small intestine, oligofructose passes to the colon, where it is fermented by gut microbiota. This fermentation process produces beneficial by-products like short-chain fatty acids (e.g., butyrate, acetate) and gases (e.g., hydrogen, carbon dioxide).
Oligofructose wird in der Regel durch eines von zwei Verfahren hergestellt: enzymatische Hydrolyse von Inulin oder enzymatische Synthese aus Saccharose.
1. Enzymatische Hydrolyse von Inulin
Quelle: Inulin ist ein natürlich vorkommendes Polysaccharid, das in Pflanzen wie Zichorienwurzel, Topinambur und Agave vorkommt.
DER PROZESS
1. Extraktion: Inulin wird aus pflanzlichen Quellen mit heißem Wasser oder milden alkalischen Lösungen extrahiert.
2. Hydrolyse: Das extrahierte Inulin wird mit Enzymen (z. B. *Endoinulinase*) behandelt, die die langen Inulinketten in kürzere Fruktoseketten spalten,
wodurch Oligofruktose entsteht.
Ergebnis:
Die sich daraus ergebende Mischung enthält Oligofruktose-Moleküle mit unterschiedlichen Kettenlängen, die in der Regel 2 bis 8 Fruktoseeinheiten enthalten. Dies ist die gängigste Methode, da Inulin eine reichlich vorhandene und sich rasch regenerierende Ressource ist.
2. Enzymatic Synthesis from Sucrose
Source: Sucrose, a disaccharide made of glucose and fructose, is widely available from sugarcane or sugar beets.
THE PROCESS:
1. Enzyme Treatment: Sucrose is treated with enzymes such as fructosyltransferase. These enzymes catalyze the transfer of fructose units from one sucrose molecule to another, creating fructooligosaccharides like oligofructose.
2. Purification: The resulting mixture is filtered and refined to remove unreacted sucrose and by-products.
Output:
This method produces specific oligofructose structures depending on the enzyme used and the conditions applied.
After the production process, oligofructose undergoes:
Purification*: To remove impurities, unreacted substrates, or enzymes.
Spray Drying or Concentration: Depending on the intended application, oligofructose can be supplied as a powder or syrup.
Oligofruktose wird üblicherweise so eingesetzt:
Als Präbiotikum in Lebensmitteln zur Förderung der Darmgesundheit.
Als kalorienarmer Süßstoff oder Füllstoff in Produkten wie Joghurt, Müsliriegeln und Backwaren.
Als Ballaststoff, der aufgrund seiner Robustheit im Dünndarm nicht verdaut wird.