프럭토올리고당 FOS 란?

프럭토올리고당 (FOS, sucralose oligosaccharide, oligofructose 또는 sucralose trisaccharide oligosaccharide 라고도 함)은 분자식이 GFn (n은 2-5, G는 포도당, F는 과당) 이며, 수크랄로스 트리사당류 (GF2), 수크랄로스 테트라사당류 (GF3), 수크랄로스 펜타사당류 (GF4), 수크랄로스 헥사당류 (GF5)와 같은 탄수화물의 총칭이며,자당과 1-4로 이루어 져 있는 과당 단위 과당에 속박 되어 있 단위에서 자당을 통해 β-1, 2 당 결합이다.올리고fructose sugar (GF2), sucrose-fructose tetrose (GF3), sucrose-fructose pentose (GF4) 및 sucrose-fructose hexose (GF5) 탄수화물을 계산합니다.

총 올리고당 함량을 계산할 때, sucrose-fructose hexose (GF5) 함량이 총 FOS 함량의 5%를 초과해서는 안 되며, 초과분은 계산하지 않는다 [1,2].프럭토올리고당은 바나나, 마늘, 양파, 보리, 밀, 맥아 등 약 36,000 종의 식물에서 발견된다.많은 기능성 올리고당 중에서 프럭토올리고당은 강력한 비피더스인자와 수용성 식이섬유의 이중 생리학적 특성을 갖는 유일한 당류이다.2010년 보건부는 고순도 분말 fructooligosaccharides를 영양 보충제로 승인했으며, 이는 식품 산업에 응용 할 수있는 넓은 전망을 가지고 있습니다.이 기사에서는 최근 fructooligosaccharides의 물리적, 화학적 특성, 준비 방법, 정제 방법, 시험 방법 및 생물학적 활성을 검토합니다.식품 분야에 응용할 수 있는 폭넓은 전망을 가지고 있는 영양 강화제로서.본 논문은 최근 fructooligosaccharides의 물리화학적 특성, 제조 방법, 정제 방법, 시험 방법 및 생물학적 활성에 대한 고찰을 제공한다.

fructooligosaccharides의 물리 화학적 특성 1

개별 프럭토올리고당 성분의 단맛이 수크로스보다 낮으므로 프럭토올리고당 성분 함량이 증가할수록 제품의 단맛이 감소한다.프럭토올리고당 시럽의 단맛은 G 형 (순도 50%-65%)과 P 형 (순도 90% 이상)으로 각각 100Bx 수크로스 용액의 0.6배, 0.3배이다.뒷맛이 전혀 없는 순수한 맛으로 자당보다 신선하다.프럭토올리고당은 체내에서 소화되지 않고 칼로리를 생성하지 않으며 자당의 열량의 1/4 밖에 되지 않는다.

프럭토올리고당의 점도는 0-70 °C 범위에서는 이소말토스와 유사하나 온도가 증가함에 따라 감소한다.환경의 pH 가 중성일 때 프럭토올리고당은 120 °C에서 매우 안정합니다.그러나 산성조건 (pH = 3) 에서는 60 °C 이상의 온도에서 쉽게 분해되며, 안정성이 현저히 떨어진다.g 형 프럭토올리고당의 물 활성은 소르비톨과 수크로스의 중간이며, p 형 프럭토올리고당의 물 활성은 수크로스에 비해 약간 높다.프럭토올리고당은 말토스보다 수분 흡수 특성이 좋고 소르비톨과 비슷하다.프럭토 올리고당은 또한 좋은 용해도, 비 환원, 비 착색, excipient 특성, 알칼리 저항 및 노화 방지 특성 [3]의 장점을 갖는다.

과당 토올리고당의 제조 방법 2

의 생산 과정fructooligosaccharides는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다자당 효소법과 예루살렘 아티초크 및 치커리 추출법 [1] 이라는 다른 원료에 따라.전자는 sucrose-fructose 타입의 올리고당을 얻고, 후자는 fructose-fructose 타입의 올리고당을 얻는다.초기에는 Aspergillus oryzae와 다른 세균을 촉매로 사용하여 올리고과당을 직접 제조하였다 (세균에는 소량의 이눌리나제가 함유되어 있다).그러나 세균효소계의 복잡한 구성과 생성물이 불순하게 되는 이눌리나제의 낮은 함량 등 요인으로 하여이 방법은 제거되였다.

왕펭 [4]은 고정화 프럭토실 트랜스페라제와 고정화 포도당 이성화 효소를 혼합하여 수크로스를 보충하여 프럭토실 고당류를 준비하기 위해 단계적 및 2단 반응으로 사용하였다.그 결과 수크로스를 보충하여 fructooligosaccharide 함량이 약 62%인 과당류를 제조할 수 있었다.그 이유는 당액에 일정량의 자당을 첨가하면 반응의 원래 전환균형이 깨지고 일정 시간이 지나면 새로운 균형이 확립되어 생성물의 전환율이 향상되기 때문이다.

조우지 등은 유전공학을 이용하여 Saccharomyces cerevisiae의 inulinase 유전자를 clone하고 Pichia pastoris에서 효율적인 발현에 성공하였다.그 결과 10L 발효기에서 조작된 균주의 inulinase 활성은 1570 U/mL에 달했다.이 inulinase engineered strain에 의해 이눌린으로부터 올리고프럭토스를 제조하기 위한 최적화된 공정을 실시한 결과, 1 L 반응계에서 pH 5.0, 반응온도 50 °C, 0.2 mmol/L Mg2+, 이눌린 농도 8%의 조건에서 효소량이 10 U 일 때 이눌린이 완전히 가수분해되었으며, 가수분해물의 유효 올리고프럭토스의 함량은 7 2.92%로 높게 나타났다.또한, 미윤홍 등 [6]은 분자체와 배플판 생물반응기를 이용하여 과당 토올리고당을 제조하는 방법을 발표하였다.이 방법은 필요에 따라 GB23528-2009 55형, 70 형, 75 형, 90 형 및 95 형과 같은 다양한 규격을 충족하는 fructooligosaccharide 제품을 생산할 수 있습니다.

올리고당의 정제 방법 3

주요올리고당 정제 방법 (purification methods for oligofructose나노 여과막 분리, 크로마토그래피 분리 및 미생물 분리를 포함한다.원기화 등 7)은 올리고당에 대한 나노여과조건을 연구하기 위해 일반급 올리고당 (질량 기준 50%-55%)을 원료로 사용하였다.그 결과 단순히 나노여과막을 이용하는 것만으로 올리고과당의 순도를 약 85%까지 높일 수 있었으며, 높은 비용의 막세정은 올리고과당의 산업적 생산에 도움이 되지 않았다.린쇼칭 등 8명은 대흡착수지가 분리에 좋은 영향을 미친다는 것을 보여주었다.그러나, 과당 토올리고당을 원료로 식물로부터 제조할 경우, 복잡한 조성으로 인해 더 이상의 분리 및 정제 전에 전처리가 필요하다.류빈 등 9)은 막분리와 대성 흡착수지를 조합하여 순도 95% 이상의 프럭토올리고당을 얻었다.그러나 과토올리고당의 단일 컬럼 정제 효율은 매우 낮아 95%의 과토올리고당 중 10% 만이 단일 컬럼 처리에서 얻어진다.

올리고당 검출 방법 4

4.1. 올리고당 정성 검출 방법 (Qualitative detection methods for oligofructose

흔히 사용되는 올리고프락토스의 정성검출방법에는 주로 종이크로마토그래피와 실리카겔의 박층크로마토그래피가 있다.당준 등 (10)은 종이크로마토그래피로 올리고과당을 분리하는 세 가지 정성방법을 비교하였다.아래의 그 결과 조건을 이용한 종이 chromatographic 시스템의 n-propanol-ethyl acetate-water 에이전트 (7:1:2)를들 개발하고 α 1%-naphthol 솔루션 개발자, 색상으로 10%에서 인산 외에 포도당, 과당, 자당, sucrose-trisaccharide, sucrose-tetrasaccharide, 그리고 자당 pentasaccharide 모든 하늘색로 색 명확 한 장소에 나타나고 분리 효과는 좋다.

Chen Jinling 등 11명은 마늘에서 7 종류의 fructooligosaccharides를 동시에 신속하게 검출할 수 있는 박층 크로마토그래피 방법을 확립하였다.마늘의 fructooligosaccharides는 물 추출, 알코올 강수 및 알코올 용해 등의 방법으로 얻었다.개발조건에 따른 마늘과당 올리고당의 중합도에 따른 분리효과를 박층 크로마토그래피로 분석하였고, 시료량과 길이에 따른 실리카겔 판의 차이가 마늘과당 올리고당의 분리효과에 미치는 영향을 조사하였다.그 결과 길이 10 cm의 실리카겔 플레이트가 n-butanol-isopropanol-water-acetic acid = 7:5:4:2의 계에서 상온에서 4가지 개발을 수행함으로써 마늘의 중합도가 1~7인 당 성분을 빠르게 검출할 수 있었다.점들이 선명했고 해상도도 적절했습니다.

올리고당의 정량 검출법 4.2

4.2.1 고성능 액체 크로마토그래피 차분 검출기법

서리주 등 12)은 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 아세토나이트릴-물 (75:25)과 구배 용출을 위한 이동상, 분리를 위한 루나 아미노 컬럼, 그리고 미분 굴절률 검출기를 이용하여 초미세여과 원심분리 후 조제분유 내 7 종의 단당류, 이당류 및 올리고프락토스의 함량을 확인하였다.그 결과 7개의 대상분석물은 0.15~10.0 mg/mL 범위에서 양호한 선형관계를 보였으며 상관계수는 0.999 이상으로 나타났다.방법 검출한계는 0.039~0.087 g/100 g 사이였다.첨가수준이 0.50~2.0 g/100 g 일 때 회수율은 81.2% 사이였다.상대표준편차 (RSD, n=6)는 1.1%~6.2%였다.이 방법은 올리고프럭토스의 정량 결정에 가장 일반적으로 사용되는 방법이지만, 시스템 균일화 시간이 길고, 구배 용출을 수행할 수 없으며, 감도가 낮고, 시료에 간섭 성분이 포함되어 있을 때 분리가 어려운 단점이 있다.

4.2.2 고성능 액체 크로마토그래피-증발광 산란 검출기 방법

증발광 산란 검출기 (ELSD)는 비휘발성 시료 분석에서 차분 굴절률 검출기 (RID)의 단점을 극복합니다.높은 감도를 가지고 있으며 gradient elution [13, 14]에 사용할 수 있습니다.장유안 등 15)은 고성능 액체크로마토그래피-증발광 산란 검출기를 이용하여 동일한 크로마토그래피 조건에서 식품의 종류에 따른 올리고프락토스의 함량을 확인하였다.그 결과, 이러한 조건에서 식품 중 프럭토올리고당 성분을 효과적으로 분리할 수 있음을 알 수 있었다.sucrose triose, sucrose tetrose 및 sucrose pentaose의 검출범위는 0.67 mg/mL에서 14.0 mg/mL 이었으며, 선형상관계수는 99.95% 이상이었다.식품 시료의 종류에 따른 3가지 fructooligosaccharide 성분의 회수율은 95.20%에서 100.15%의 범위로 나타났다.이 방법은 매우 민감하고 정확하며 빠르며 식품의 fructooligosaccharide 함량을 결정하는 데 적합합니다.

4.2.3 고성능 액체 크로마토그래피-질량 분석기

류연 등 16명은 복잡한 매트릭스를 갖는 분유 및 쌀가루 시료에 대한 고성능 액체크로마토그래피-사중극자/정전기장 orbitrap 고해상도 질량분석법에 의한 분유 내 올리고당 측정법을 확립하였다.시료 전처리 과정이 간단하고 단백질 강수량만 요구되며 2차 이온을 선택하여 매트릭스 간섭을 제거할 수 있습니다.분석 시간이 짧고, 측정 결과가 정확하고 신뢰할 수 있어 모든 분유의 처리량이 많은 판정에 적합합니다.또한 정지등 (17)은 고성능 액체크로마토그래피-전기스프레이 이온화 이온트랩 질량분석기를 이용하여 수크로스 내 수크로스 함량을 확인하였다.그 결과 sucrose는 0.013105~0.20968 mg/mL 범위에서 r=0.9992로 양호한 선형관계를 보였다.저, 중,고 spiked 시료의 회수율은 96 이었다.각각 9%, 99.8%, 96.7% 이었고, 상대표준편차는 각각 1.7%, 1.7%, 1.4% 이었다.이 방법은 매우 민감하며 정확도와 정밀도가 좋습니다.

4.2.4 고성능 음이온 교환 크로마토그래피 펄스 전류계 검출기 방법

이온 크로마토그래피 (IC)는 이온교환 크로마토그래피를 기반으로 개발된 새로운 액체 크로마토그래피 기술이다.높은 감도, 빠른 분석 속도, 간단한 시료 전처리로 인해 고성능 음이온 크로마토그래피 펄스 전류계 검출기 (HPAEC-PAD)는 최근 당 검출에 점점 더 많이 사용되고 있다 [18, 19].웨이 Yuan'an 등 19)은 car-bopac PA20 컬럼과 pulsed amperometric detector로 고성능 음이온교환 크로마토그래피를 이용한 fructooligosaccharides의 분석법을 확립하였다.이 방법은 중합 정도가 다른 프럭토올리고당 분획들을 분리 및 식별하는 것 외에도, 수크로스형 및 프럭토푸라노실형 올리고당 분획들과 수크로스형 올리고당 이성질체들을 분리 및 식별하여 프럭토올리고당의 원료를 추론할 수 있다.fructooligosaccharide 원료 생산에 대한 분석 요구 사항을 충족시킬 수있을뿐만 아니라 fructooligosaccharides를 함유 하는 분유 및 단백질 분말과 같은 기능성 식품의 분석에도 적합합니다.매트릭스 간섭이 더 큰 시료의 경우 용출구배 프로그램을 조정하여 간섭 성분의 효과를 더 제거할 수 있습니다.

5    부제:The biological activity 의fructooligosaccharides

5.   위장 미생태계의 균형을 조절하고 있습니다

위장 생태계는 인체에서 가장 큰 미생물 생태계로 가장 큰 박테리아 저장고와 내독소 웅덩이를 포함하고 있다.유익한 장내 세균과 활성 효소는 위장관의 두 가지 주요 방어물이다.이런 유익균과 활성효소는 체내에서 보호적인 생물장벽 즉"체내세균막"을 형성하여 배설물을 소화관에서 격리시키고 유해균과 독소의 흡수를 막는다.'체내세균막'의 장벽 효과가 없으면 유해 세균이 단 10분 만에 소화관에 들어가 위장관의 생태 균형을 파괴할 수 있다.프럭토올리고당은 각종 소화효소에 의해 분해될수 없으므로 위와 소장을 통과한후 흡수될수 없으며 거의 영향을 받지 않고 대장으로 들어간다.

연구에 따르면 프럭토올리고당은 장에서 유산균과 비피dobacterium 같은 유익균의 성장을 촉진할 수 있다.이런 종류의 세균은 병원성 세균의 생장과 번식을 억제하고 장내 미생물 생태 균형을 유지하며 장내 연동운동을 강화하고 변비를 예방한다.이는 주로 젖산균과 비피도박테리아가 올리고프락토스를 대사시켜 주로 아세트산, 프로피온산, 뷰티르산 등 단사슬지방산 (SCFAs)을 생성하는데, 이는 장의 산성환경을 유지하고 유해균의 성장을 억제하기 때문이다.아세트산은 말초 혈액순환으로 들어가 말초 조직에 의해 대사되는데, 결장의 혈류를 증가시키고, 회장 운동성을 강화시키며, 위장관 기능 장애의 위험을 낮출 수 있다 [20-24].

5.2 면역 활성을 강화시킨다

Fructooligosaccharides는 bifidobacteria의 증식을 촉진함으로써 장내 미생물 생태계의 균형을 조절하고, 장 점막 림프계의 면역 활동을 유도하며, 체액 면역과 세포 면역을 다양한 방법으로 활성화하여 신체 &를 조절합니다#39, s의 면역 기능을 국소 또는 전체 [25]로 한다.왕자키 등 26)은 정상 인간 말초혈액 단핵세포 (PBMC)에 콩 단백질 분리 및 프락토올리고당 혼합물을 다른 농도로 자극하고, 림프구 증식, 사이토카인 분비, B 세포 분화 및 항체 생성을 측정하였다.

그 결과 콩 단백질 분리 및 fructooligosaccharides의 혼합 효과는 body&를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다#39;s 세포 및 체액성 면역기능은 in vitro에서, 두 면역기능은 다양한 농도에서 혼합물의 복합작용에 따라 서로 다른 변화양상을 나타냄을 알 수 있었으며, 이는 fructooligosaccharides 가 세포 및 체액성 면역기능에 대한 조절효과가 다르다는 것을 시사한다. 변화양상에 따라 올리고과당이 세포 및 체액성 면역기능에 대한 조절효과가 다르다는 것을 시사한다.이러한 조절효과는 림프구수의 변화뿐만 아니라 세포기능에 미치는 영향에서도 반영된다.

리광저우 [27]는 역도 대학생 60명을 대상으로 올리고과당 용액을 경구투여하여 대조연구를 수행하였다.그 결과 관찰군 선수들의 체중과 체질량지수가 대조군 선수들에 비해 유의하게 높았고 (P<0.05), 유세포측정법에 의해 검출된 백혈구, 림프구, 단핵구, 호중구의 수는 대조군 선수들에 비해 높았으며 (P<0.05), T 림프구 subset 분류는 대조군 선수들에 비해 잘 나타났다 (P<0.05).혈중 면역글로불린의 양을 분석한 결과, 관찰군 선수들의 혈중 Ig한,Ig G, Ig M 수치가 대조군 선수들에 비해 유의하게 높았다 (P<0.05).이는 올리고당이 body&를 강화하는 활성을 가지고 있다는 것을 더욱 증명한다#면역 력 39; s다.

5.3 항 종양 활성

대장암은 세계적인 문제로 세계보건기구 (who) 데이터베이스에서 대장암으로 인한 사망자 수는 심장질환 다음으로 많다.사람의 마이크로바이옴과 대장암 발생 사이에는 밀접한 관계가 있다.Fructooligosaccharides는 특히 유익균을 증식하며 Clostridium butyricum을 증식할 수있는 유일한 프리바이오틱스입니다.Clostridium butyricum의 주요 대사 산물은 butyric acid로, 큰 장 상피 세포에 영양 효과가 있습니다.뷰티르산은 대장세포의 주요 에너지 기질일 뿐만 아니라 면역세포를 육성하는 데도 도움을 준다.또한 세포의 증식 및 분화를 억제하고, apoptosis를 조절하며, proto-oncogenes의 발현에 영향을 미치고, 종양세포의 성장을 억제하는 효과가 강하다.ACF (Atypical crypt foci)는 대장암의 전암성 병변으로 인정된다 [28-30].Chen Erzhen 등 31)은 실험쥐의 대장 내용물 중 butyric acid의 농도가 그들의 대장 내 ACF의 총 수와 유의하게 음의 상관관계를 보였다는 것을 발견하였는데, 즉 대장 내용물 중 butyric acid의 농도가 증가할수록 ACF의 수는 점차 감소하여 올리고프락토스가 발암물질을 처리한 쥐의 대장 내 ACF 형성에 일정한 억제효과가 있음을 시사하고 있다.

저혈당 활동 5.4

내당능장애 (IGT)는 정상적인 포도당 항상성과 당뇨병의 고혈당 사이의 중간적인 대사 상태를 나타낸다.그것은 중요 한 단계의 자연적인 진행에 당뇨,과 인슐린 저항 (IR)와 결점에 secretory 췌장암 β 세포의 기능은 이미 명백 한이 단계에서, 상당히 높은 당뇨 병의 발병 률을 초래 할 수도 있어.연구에 따르면 프락토올리고당은 식후 혈당의 흡수를 지연시킬 수 있으며 손상된 내당능을 어느 정도 개선시켜 당뇨병에 대한 내당능장애의 진행을 막을 수 있다 [32,33].장위안 [34]은 당뇨병 환자를 위한 의학적 영양요법이 포도당과 지질 대사를 개선하고, 고혈당을 교정하며, 질환 조절에 도움을 준다는 것을 발견했다.수퍼비전이 강화된 지속적 의료영양치료의 중재모델은 환자의 혈당조절에 더욱 효과적이다.당뇨병 환자는 올리고당의 보충과 일반 의료 영양요법을 병행함으로써 효과적으로 포도당과 지질 대사를 개선하고 혈당을 낮추며 인슐린 민감성을 높일 수 있다.

5. 5 다른

혈중 지질 저하 5.5.1

맹린민 등은 올리고당이 생쥐를 대상으로 혈중 중성지방과 혈중 콜레스테롤에 미치는 영향을 관찰했다.그 결과, 생쥐에게 올리고과당을 14일 동안 경구 투여한 후 혈청 중성지방 및 콜레스테롤 수치가 하락하는 경향을 보였다.류구홍 등은 올리고당이 pH에 따라 라드, 땅콩기름, 콜레스테롤에 대해 일정한 흡착능력이 있고 pH 3.0과 pH 7.0에서 흡착능력이 가장 강하다는 것을 발견했는데 이는 올리고당이 위와 장에서 모두 지질의 흡수를 감소시킬 수 있고 혈중 지질을 낮추는 일정한 효과가 있음을 보여준다.

5.5.2 미네랄 흡수를 촉진한다

Sun Yawen et 37)은 fructooligosaccharides 가 칼슘, 마그네슘 및 철의 겉보기 흡수율에 큰 영향을 미치고, 아연의 겉보기 흡수율에는 영향을 미치지 않음을 발견하였다.투여량은 마그네슘의 겉보기 흡수율에는 큰 영향을 주지만 칼슘과 철분의 겉보기 흡수율에는 영향을 주지 않는다.프럭토올리고당은 또한 미네랄에 대한 식물산의 억제 효과를 완화시키면서 미네랄의 분명한 흡수율을 높일 수 있습니다.이는 올리고프럭토스가 대장에서 락토바실러스, 비피dobacterium과 같은 미생물에 의해 대사되어 단사슬지방산이 생성되어 장내 ph를 낮추기 때문으로 보이며, 산성 환경에서는 칼슘, 철, 마그네슘 등의 무기질의 용해도가 증가하여 이들의 생물학적 활성이 효과적으로 발휘될 수 있도록 한다.또한 단쇄지방산 (특히 부티르산)은 결막세포 성장을 촉진시켜 장 점막&을 개선하기도 한다#39, 미네랄 [38]을 흡수하는 능력.

충치 예방 5.5.3

현재 받아들여지고 있는 충치의 병리학설은 주로 세균, 구강환경, 숙주, 시간 등을 포함하는 4인자설이다.Streptococcus mutans는 충치의 주요 병원균이다.연구에 따르면 fructooligosaccharides는 Streptococcus mutans에 의해 구강 미생물이 침전되고 산을 생성하고 침식 (tartar) 하는 장소를 제공하는 불용성 글루칸을 생성할 수 없으므로 [39] 충치를 예방할 수 있습니다.

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