OLIGOSACARIDOS EN FORMULAS INFANTILES La Inulina y la Oligofructosa, Nuevos Ingredientes Funcionales en Alimentos Mario Díaz Castañeda, Ph.D. NEOLAC La leche humana contiene cantidades importantes de oligosacaridos. Calostro 20 a 23 g/L 20 g/L Leche (4°dia de lactación) Leche (120° día de lactación) 9 g/L Después de la lactosa y los lípidos los oligosacaridos son la tercera fuente en importancía por aporte de solutos. Los oligosacáridos de la leche materna al igual que la oligofructosa y la inulina obtenidos de vegetales, son resistentes a la digestión en el intestino delgado. Estos compuestos fermentan en el colon donde promueven el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos e inhiben el crecimiento de bacterias patógenas Que es la Inulina y los FOS ? CH2OH O HO OH La inulina es una cadena linear de unidades de fructosa con una molécula de glucosa terminal HO O HOCH2 O HO CH2 HO O n (2-60) HOCH2 O HO CH2OH HO Esta cadena de fructosas está unida por enlaces ß (2-1) que no digerimos La Inulina y la Oligofructosa o Fructooligosacáridos (FOS) tienen las mismas unidades de fructosa y se diferencían solo por el tamaño de la cadena. La oligofructosa (FOS) no tiene más de 10 unidades. Distribución por tamaños de Cadena 25 Percent 20 15 10 5 0 '2-4 '5-9 '10-14 '15-19 '20-24 '25-29 '30-34 '35-39 '40-44 45+ Degree of Polymerization La Inulina es una mezcla de cadenas de entre 2 y 60 unidades. La Oligofructosa tiene entre 2 y 10 unidades La Inulina es un Ingrediente Natural Se encuentra presente en más de 36,000 plantas como material de reserva de energía. Fuente Achicoria Trigo Ajo Cebolla Plátano Espárrago Poro Alcachofa Contenido inulina 15 – 20% 1- 4% 9 - 16 % 1- 8% 0.3 - 0.7% 2- 3% 3 - 10 % 16 - 20 % Por estar en forma natural en nuestra dieta se considera GRAS La inulina se extrae de la achicoria La achicoria se cultiva desde el siglo XVII, Su raíz torrificada se utiliza como sustituto de café y es muy rica en inulina. Composición: agua inulina 75% 15 - 20% minerales 2% proteínas 1% otros 5% Proceso de Extracción de Inulina Tuberculos Lavados Agua Triturador Pulpa Humeda Secador Pulpa Seca Jugo de achicoria Jugo purificado de achicoria INULINA Refinación Evaporación Secado Spray Declaración de ingredientes “Inulina” “Polyfructosa” “Oligofructosa” “Fructooligosacaridos” o “FOS” “Extracto de raíz de achicoria” Estatus Legal Se considera ingrediente alimenticio (no un aditivo) en: Norteamérica (Estados Unidos, México y Canadá), En la Unión Europea, Los países escandinavos, Australia y Japón. En los Estados Unidos esta reconocido como GRAS (Generally Recognized As Safe) Su uso en fórmulas de iniciación y alimentos para bebés está aprobado por el Consejo Científico para Alimentos de la Unión Europea. RUTA METABOLICA No se hidrolisa Cavidad Oral Muy limitada hidrólisis ácida No hay hidrólisis enzimática No se absorbe Estomago Intestino delgado Colon Heces No hay hidrólisis enzimática No se absorbe No se fermenta Fermentación anaeróbica completa La inulina no se absorbe, los AGV son utilizados por la flora benéfica No se excreta Debido a su efecto benéfico sobre la flora, los oligosacáridos del tipo de la inulina y la oligofructosa se consideran “Prebióticos” En 2001, Knol, et. al, analizaron que porcentaje de las bacterias (Cuenta Total) son bifidobacterias en heces de bebés alimentados con una fórmula estandar o una fórmula adicionada con Inulina y fructooligosacáridos (FOS). % de la Cuenta Total identificada como Bifidobacterias Formula Estandar Con Inulina-FOS Leche materna Semana 1 27,5 30,7 Semana 6 31,7 59,4 79 Efecto Bifidogenico Estudio con personas (15 g/d) Dieta sin Inulina 20% 65% Bifidobacterias Dieta con Inulina 71% 12% Fusobacterias 3% Clostridia Bacteroides Fuso. 26% 3% 0.3% Clostridia Fuente: Gibson et al. Gastroenterology, 1995 Es reconocido que los oligosacaridos (Inulina, FOS), son factores de crecimiento de la flora bifidogénica. Evidencias recientes muestran que la similitud entre estos y los carbohidratos superficiales del epitélio intestinal, llevan a que las bacterias patógenas interaccionen con los oligosacaridos (inulina, FOS) impidiendo la fijación de estas bacterias en el epitelio intestinal Mecanismo de protección favorecido por Oligosacáridos: Inulina (FOS) La inulina promueve el crecimiento de bacterias saludables Bifidobacteria sp. Lactobacilli sp. * Roberfroid et al. 1998. J. Nutr. 128:11-19. ** Rolfe, 1981. J. Inf. Dis., 143-3. Producen compuestos antimicrobianos ácidos acético, láctico y benzoico* Inhibe el crecimiento de Clostridium difficile** Efecto de la Inulina en la Flora Intestinal Estudio en personas (20 g/d inulin) 3 semanas, crossover, doble ciego 3.5E+9 3.0E+9 3.0E+9 Bifidobacteria Lactobacilli 2.0E+9 1.5E+9 2.0E+9 1.5E+9 1.0E+9 1.0E+9 500.0E+6 500.0E+6 000.0E+0 000.0E+0 Control Clostridium 2.5E+9 CFU CFU 2.5E+9 3.5E+9 Inulin Control Inulin Source: Causey JL, Xin-Chu Y, Tungland BC, Feirtag JM & Slavin JL, 1998 Efectos benéficos de las Bacterias Lácticas y de las Bifidobacterias Bacterias AGV (Acidos grasos volátiles) Producción de vitaminas del complejo B, vitamina K y enzimas digestivas Bajan el pH del colon por formación Absorben procarcinógenos Convierten NH3 en NH4, reduciendo Inhibición del crecimiento de bacterias patógenas su toxicidad hepática Disminución de intolerancias (lactosa, proteínas) y reducción de alergias. de ácidos acético y láctico Aumentan la absorción de calcio Tienen efectos positivos en el metabolismo de carbohidratos y lípidos Con fundamento en este y otros estudios similares la Comisión Cientifica Europea confirmo el 26 de septiembre de 2001 que: El uso de oligofructosa (como ingrediente prebiótico) produce efectos benéficos en la salud del intestino y es seguro en alimentos para bebés. De acuerdo a la evidencia científica analizada puede usarse inulina y oligofructosa en concentraciones de hasta 0,8 g/100 mL. La leche de vaca y las fórmulas infantiles contienen cantidades muy pequeñas de oligosacáridos. Por esta razón, no promueven la el crecimiento y la colonización del intestino con una flora rica en bifidobacterias y lactobacilos. CONCLUSION El enriquecimiento de “Formulas de Iniciación” con inulina y oligofructosa (FOS), permiten el desarrollo de una flora de bifidobacterias y lactobacilos similar a la que se desarrolla en bebés alimentados con leche materna.