Frutto-oligosaccaridi

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Struttura chimica dei fruttani

I fruttoligosaccaridi (FOS), chiamati talvolta anche oligofruttosio o oligofruttani, sono dei fruttani a catena corta (oligosaccaridi) presenti in diverse specie di vegetali, dove svolgono il ruolo di riserva energetica.[1] Costituiscono gran parte della cosiddetta fibra alimentare, che grande importanza riveste nell'alimentazione umana e animale.

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

Strutturalmente considerati oligo- e polisaccaridi del fruttosio vengono uniti mediante legami β-glicosidici (1-2) alla cui estremità è presente un'unità di α-D-Glucosio: GFn (dove G=Glucosio, F=Fruttosio, n=numero di molecole di Fruttosio).

Si considerano fruttoligosaccaridi le molecole aventi un grado di polimerizzazione compreso tra 3 e 10 e fruttani quelle con gradi di polimerizzazione maggiori di 10.

Ruolo fisiologico[modifica | modifica wikitesto]

I FOS fanno parte di un eterogeneo gruppo di molecole biologiche chiamate prebiotici (da non confondere con i probiotici), sostanze che consentono in particolare lo sviluppo dei bifidobacterium intestinali.

Le caratteristiche principali dei prebiotici sono la resistenza ai processi digestivi della parte superiore della tratto gastrointestinale e la fermentazione selettiva per uno o un limitato numero di microrganismi del microbioma intestinale, in particolare il microbioma del colon; garandendo un vantaggio proliferativo a questi ceppi batterici e modificando di conseguenza la composizione quanti/qualitativa del microbioma stesso.[2]

I FOS alimentari non vengono idrolizzati dagli enzimi intestinali glicosidasi raggiungedo l'intestino cieco strutturalmente immutati.[3]

Il loro consumo aumenta la massa fecale e la frequenza delle defecazioni, con una dose di 4-15 g / die si riduce l'incidenza della stitichezza, che è considerato uno dei crescenti problemi della società moderna, così anche nei neonati durante i primi mesi di vita.[3]

Allattamento naturale[modifica | modifica wikitesto]

Nel latte materno sono presenti oltre al lattosio, alcuni oligosaccaridi in basse concentrazioni (1 gr/100 nel latte di donna contro 0,1 gr/100 nel latte vaccino). Il fattore bifidogeno del latte materno è costituito dalla presenza nello stesso latte degli oligosaccaridi, questo fattore è dotato di attività antivirale e antibiotica soprattutto nei confronti dell'Escherichia coli.[4] Spesso i latti artificiali per uso umano sono artificialmente arricchiti con questo fattore sotto forma di fruttoligosaccaridi (FOS) e galattooligosaccaridi (GOS). Dati sperimentali mostrano come questi oligosaccaridi (fattore bifidogeno) facciano sviluppare la crescita di bifidobatteri e lattobacilli nell'intestino,[5] garantendo feci più morbide in modo dose dipendente.[6]

Aspetti nutrizionali[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: fibra alimentare.

Negli esseri umani, circa l'89% dei FOS ingerita si ritrova nel colon dove vengono completamente fermentati dalla microflora colica.[7] I FOS sono dei prebiotici, favoriscono cioè lo sviluppo nell'organismo umano dei probiotici una volta assunti, specialmente lo sviluppo del genere Bifidobacteria uno dei più utili per l'organismo. Si stima che negli USA vengano assunti giornalmente 114 mg/die di FOS, mentre in Europa il livello medio di assunzione giornaliera è di 579 mg/die.[8]

I cibi più ricchi di FOS sono la cicoria[9] ed il topinambur (Helianthus tuberosus), ma sono riccamente contenuti anche nei seguenti alimenti:[10]

  • farina di frumento,
  • banane,
  • miele,
  • aglio con 3,9 mg/g,[8]
  • segale,
  • cipolla 3,1 mg/g,[8]
  • fagioli e legumi in genere,
  • carciofi con 2.4 mg/g,[8]
  • porri con 0,9 mg/g,[8]
  • asparagi

ed in misura minore in molti altri cibi.[3]

I FOS hanno numerose proprietà interessanti, quali una basso potere dolcificante senza essere calorici, non sono cariogeni e sono considerati alla stregua di una fibra dietetica insolubile.[3]

Aspetti medici[modifica | modifica wikitesto]

I FOS ed i fruttani non sono idrolizzabili dagli enzimi digestivi umani e non vengono assorbiti dalla mucosa intestinale, per cui giungono inalterati nel colon dove:[9][11]

I FOS in studi su animali mostrano avere un effetto modulante sul tessuto danneggiato dal patogeno Clostridium difficile, per un'azione antagonista sulla crescita dello stesso ed anche per un coinvolgimento indiretto sulla produzione di tossine dello stesso batterio ef, in parte, attraverso lo stimolo della crescita di normale tessuto mucosale colico sano.[21]

Inoltre, ricerche indicano proprietà antitumorali (su modelli animali) dei FOS in associazione con i bifidobatteri, nella prevenzione della cancerogenesi sperimentale del colon con 1-2, dimetil-idrazina in ratti,[22] nella prevenzione di forme tumorali immunocorrelate [23][24] ed anche nell'inibire la capacità di crescita, incrementando l'apoptosi, di linee cellulari estrogeno dipendenti (ER+) di tumori della mammela di ratti in vitro.[25]

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

L'ente statunitense FDA classifica i FOS come "comunemente riconosciuti come sicuri" (GRAS "generally recognized as safe") anche in pediatria.[1] Con dosaggi superiori ai 15 gr/die si sono osservati occasionali fenomeni di flatulenza, gonfiore con o senza dolori addominali[26] e diarrea.[27]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b (EN) www.accessdata.fda.gov (PDF), accessdata.fda.gov.
  2. ^ (EN) Gibson, Glenn, Handbook of prebiotics, Boca Raton, CRC Press, 2008, p. 7, ISBN 0-8493-8171-1.
  3. ^ a b c d e M. Sabater-Molina, E. Larqué; F. Torrella; S. Zamora, Dietary fructooligosaccharides and potential benefits on health., in J Physiol Biochem, vol. 65, nº 3, settembre 2009, pp. 315-28, DOI:10.1007/BF03180584, PMID 20119826.
  4. ^ www.educazioneallasalute.net (PDF), educazioneallasalute.net, pp. 2.
  5. ^ G. Kelly, Inulin-type prebiotics--a review: part 1., in Altern Med Rev, vol. 13, nº 4, dicembre 2008, pp. 315-29, PMID 19152479.
  6. ^ G. Moro, I. Minoli; M. Mosca; S. Fanaro; J. Jelinek; B. Stahl; G. Boehm, Dosage-related bifidogenic effects of galacto- and fructooligosaccharides in formula-fed term infants., in J Pediatr Gastroenterol Nutr, vol. 34, nº 3, marzo 2002, pp. 291-5, PMID 11964956.
  7. ^ (EN) www.accessdata.fda.gov (PDF), accessdata.fda.gov, pp. 63.
  8. ^ a b c d e (EN) www.accessdata.fda.gov (PDF), accessdata.fda.gov, pp. 28.
  9. ^ a b L. Madrigal, E. Sangronis, [Inulin and derivates as key ingredients in functional foods]., in Arch Latinoam Nutr, vol. 57, nº 4, dicembre 2007, pp. 387-96, PMID 18524324.
  10. ^ Severian Dumitriu, Polysaccharides: Structural Diversity And Functional Versatility, CRC Press, 2005, pp. 853–, ISBN 978-0-8247-5480-8.
  11. ^ J. Chow, Probiotics and prebiotics: A brief overview., in J Ren Nutr, vol. 12, nº 2, aprile 2002, pp. 76-86, PMID 11953920.
  12. ^ C. Moroti, LF. Souza Magri; M. de Rezende Costa; DC. Cavallini; K. Sivieri, Effect of the consumption of a new symbiotic shake on glycemia and cholesterol levels in elderly people with type 2 diabetes mellitus., in Lipids Health Dis, vol. 11, 2012, p. 29, DOI:10.1186/1476-511X-11-29, PMID 22356933.
  13. ^ a b c T. Tokunaga, Novel physiological function of fructooligosaccharides., in Biofactors, vol. 21, 1-4, 2004, pp. 89-94, PMID 15630176.
  14. ^ Janice M. Vickerstaff Joneja, Digestion, Diet, and Disease: Irritable Bowel Syndrome and Gastrointestinal Function, Rutgers University Press, 29 luglio 2004, pp. 99–, ISBN 978-0-8135-3387-2. URL consultato il 13 giugno 2012.
  15. ^ MT. Liong, NP. Shah, Effects of a Lactobacillus casei synbiotic on serum lipoprotein, intestinal microflora, and organic acids in rats., in J Dairy Sci, vol. 89, nº 5, maggio 2006, pp. 1390-9, DOI:10.3168/jds.S0022-0302(06)72207-X, PMID 16606710.
  16. ^ S. Watanabe, M. Shimuzu e K. Kanazawa, Proceedings Of The 3rd International Conference On Food Factors, IOS Press, 31 dicembre 2004, pp. 89–, ISBN 978-1-58603-499-3.
  17. ^ Gerald W. Tannock, Probiotics and Prebiotics: Where Are We Going?, Horizon Scientific Press, 2002, pp. 162–, ISBN 978-0-9542464-1-9.
  18. ^ M. Tahiri, JC. Tressol; J. Arnaud; FR. Bornet; C. Bouteloup-Demange; C. Feillet-Coudray; M. Brandolini; V. Ducros; D. Pépin; F. Brouns; AM. Roussel, Effect of short-chain fructooligosaccharides on intestinal calcium absorption and calcium status in postmenopausal women: a stable-isotope study., in Am J Clin Nutr, vol. 77, nº 2, febbraio 2003, pp. 449-57, PMID 12540407.
  19. ^ M. Tahiri, JC. Tressol; J. Arnaud; F. Bornet; C. Bouteloup-Demange; C. Feillet-Coudray; V. Ducros; D. Pépin; F. Brouns; AM. Rayssiguier; C. Coudray, Five-week intake of short-chain fructo-oligosaccharides increases intestinal absorption and status of magnesium in postmenopausal women., in J Bone Miner Res, vol. 16, nº 11, novembre 2001, pp. 2152-60, DOI:10.1359/jbmr.2001.16.11.2152, PMID 11697813.
  20. ^ DB. Cockram, MK. Hensley; M. Rodriguez; G. Agarwal; A. Wennberg; P. Ruey; D. Ashbach; L. Hebert; R. Kunau, Safety and tolerance of medical nutritional products as sole sources of nutrition in people on hemodialysis., in J Ren Nutr, vol. 8, nº 1, gennaio 1998, pp. 25-33, PMID 9724827.
  21. ^ (EN) www.accessdata.fda.gov (PDF), accessdata.fda.gov, pp. 42.
  22. ^ M. Koo, AV. Rao, Long-term effect of Bifidobacteria and Neosugar on precursor lesions of colonic cancer in CF1 mice., in Nutr Cancer, vol. 16, 3-4, 1991, pp. 249-57, DOI:10.1080/01635589109514163, PMID 1775387.
  23. ^ CK. Hsu, JW. Liao; YC. Chung; CP. Hsieh; YC. Chan, Xylooligosaccharides and fructooligosaccharides affect the intestinal microbiota and precancerous colonic lesion development in rats., in J Nutr, vol. 134, nº 6, giugno 2004, pp. 1523-8, PMID 15173423.
  24. ^ FR. Bornet, F. Brouns, Immune-stimulating and gut health-promoting properties of short-chain fructo-oligosaccharides., in Nutr Rev, vol. 60, 10 Pt 1, ottobre 2002, pp. 326-34, PMID 12392149.
  25. ^ NG. Kondegowda, MP. Meaney; C. Baker; YH. Ju, Effects of non-digestible carbohydrates on the growth of estrogen-dependent human breast cancer (MCF-7) tumors implanted in ovariectomized athymic mice., in Nutr Cancer, vol. 63, nº 1, 2011, pp. 55-64, DOI:10.1080/01635581.2010.516871, PMID 21170812.
  26. ^ Sherry Torkos, The Canadian Encyclopedia of Natural Medicine, John Wiley & Sons, 29 gennaio 2008, pp. 99–, ISBN 978-0-470-83908-9.
  27. ^ Alan Buchman, Clinical Nutrition in Gastrointestinal Disease, SLACK Incorporated, 1º maggio 2006, pp. 508–, ISBN 978-1-55642-697-1.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia