Tiểu luận về men tiêu hóa (PREBIOTIC)

PREBIOTIC
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay cùng với sự phát triển của kinh tế mức sống con người được tăng
cao và vấn đề sức khỏe được ngày càng quan tâm.Nhu cầu sử dụng các sản phẩm
tốt cho sức khỏe ngày càng được quan tâm và một trong những hướng phát triển
đầy tiềm năng đó là thực phẩm chức năng.Là các sản phẩm thưc phẩm mang bản
chất tự nhiên, thuận tiện sử dụng và lượng sử dụng ít loại thực phẩm này ngày cành
được nhiều người quan tâm và sử dụng.Trong đó dòng sản phẩm tốt cho hệ tiêu
hóa có thể nói là được phát triển rộng và phổ biến nhất.Với mục đích tăng cường
hệ vi khuẩn có lợi trong đường ruột để con người có một hệ tiêu hóa khỏe mạnh
các dòng sản phẩm này được biết đến như là probiotic, prebiotic hay men tiêu
hóa..tuy nhiên probiotic có thể được nhiều người biết đến vậy còn prebiotic là gì?
1.2 Mục đích
Tìm hiểu về prebiotic và những lợi ích của chúng
1.3 Yêu cầu


Định nghĩa và bản chất của prebiotic



Các loại prebiotic



Tác động của prebiotic đối với súc khỏe con người.



Tìm hiểu về các loại prebiotic được bổ sung vào một số dòng sản phẩm

II. NỘI DUNG
2.1 Định nghĩa
Thuật ngữ “prebiotic” ra đời vào năm 1995, do Gibson và Robertfroid định nghĩa
là “Các thành phần thực phẩm không tiêu hóa được nhưng có tác dụng có lợi đối


với vật chủ do kích thích chọn lọc sự phát triển và/hoặc các hoạt động của một hay
một số vi khuẩn xác định trong ruột già, do đó cải thiện sức khỏe của vật chủ.”
Năm 2004, Gibson và cộng sự đã đưa ra định nghĩa mới là “Một prebiotic là một
thành phần lên men chọn lọc mà cho phép có những thay đổi đặc trưng, bao gồm
thay đổi trong thành phần và/hoặc hoạt động của hệ vi sinh vật đường ruột mà
mang lại những lợi ích đối với sức khỏe của vật chủ” . Điểm chính của các định
nghĩa này là prebiotic có tác dụng chọn lọc lên hệ vi sinh vật và từ đó cải thiện sức
khỏe của vật chủ
. Năm 2007, theo Tổ chức Nông Lương của Liên Hiệp Quốc (FAO), một prebiotic
là một thành phần thực phẩm không sống, mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ do
làm biến đổi hệ vi sinh vật .
Theo các định nghĩa này, các prebiotic có khả năng “chống lại sự tiêu hóa và hấp
thu ở dạ dày và ruột non, được vận chuyển xuống ruột già và gần như nguyên vẹn
về mặt cấu trúc,nơi chúng được lên men dưới tác động của hệ vi khuẩn bám trên
thành ruột. Khi đến ruột già, các prebiotic phát huy tác dụng kích thích”.

Hiểu một cách khác prebiotic là nguồn thức ăn cho lợi khuẩn trong đường ruột vật
chủ, giúp duy trì cân bằng môi trường vi sinh vật trong đường ruột và cải thiện khả
năng tiêu hóa của đường ruột. Nhờ đó chúng có khả năng cải thiện khả năng hấp
thụ dinh dưỡng của con người.


Một số sản phẩm chưa Prebiotic

2.2 Sự khác nhau giữa probiotic và prebiotic

Probiotic
Bản chất

Vi khuẩn đường ruột, có
lợi

Nguồn

thức ăn cho vi khuẩn
probiotic

Các loại thực phẩm như chất xơ hòa tan hoặc các
sữa chua

Lợi ích

Prebiotic

cải thiện tiêu hóa, điều
hòa hệ miễn dịch, giảm
viêm, giảm sự hình thành
các tác nhân gây ung thư.

chất bổ sung
giúp các vi khuẩn có ích
phát triển, thúc đẩy một
hệ vi sinh khỏe mạnh hơn
trong đường ruột, chèn

lấn các vi khuẩn xấu
Giảm cholesterol trong
máu
Giảm lượng glucose trong
máu
Tăng

cường

hấp

thụ

khoáng chất và hệ thống
miễn dịch
Đóng vai trò như một cái
bẫy đối với vi khuẩn gây
hại

2.3 Phân loại
Có 2 loại prebioic:Prebiotic tự nhiên và prebiotic tổng hợp.
•

Prebiotic tự nhiên có nhiều trong sữa mẹ (Sữa mẹ có 15-23g/l prebiotic
trong sữa non và 8-12g/l prebiotic trong sữa thường)và trong một số loại rau
quả ngũ cốc như đậu nành, yến mạch thô, lúa mì nguyên cám và lúa mạch
nguyên cám, hành, chuối, tỏi, a-ti-sô, nho…

•

Prebiotic tổng hợp được từ sự phân hủy các polysaccharide bằng enzyme ,ví
dụ như tinh bột biến tính.


Các prebiotic dung phổ biến hiện nay là :
-

Fructo-oligosacchrides (FOS

-

Galacto- oligosacchrides (GOS)

-

Mano- oligosacchrides (MOS)

-

Xylo- oligosacchrides (XOS

-

Lactulose

-

Isomaltooligosaccharide (IMO)

-

Transgalactooligosaccharides(TOS)

Hiện nay, có thêm một số prebiotic mới như pectincoligosaccharide,
lactosucrose, đường alcohol, xylosaccharide, gluco-oligosaccharide, levans và
oligosaccharide đậu nành.
2.3.1. Galacto-oligosaccharide (GOS)
2.3.1.1 Cấu tạo
Cấu trúc hóa học của GOS bao gồm galactose và lactose liên kết với nhau, các
chuỗi đường đơn galactose nối với nhau và ở cuối chuỗi là đường glucose(một
chuỗi ngắn bao gồm 3 – 10 phân tử glucose và galactose liên kết với nhau bởi liên
kết glucozit.).

2.3.1.2 Nguồn gốc
Galacto-oligosaccharide có nguồn gốc từ lactose trong sữa mẹ, sữa bò và
yogurt.
2.3.1.3 Đặc tính sinh học


Có khả năng kích thích hoạt động của các vi sinh vật có lợi trong hệ tiêu
hóa, kích thích việc sản xuất các axit béo ngắn mạch, làm tăng khả năng hấp thụ
Ca và Mg… từ đó năng cao sức khỏe con người và vật nuôi. GOS kích thích một
cách có chọn lọc sự phát triển của các loài vi khuẩn có lợi và mang lại hiệu quả tốt
cho sức khỏe. Sự lên men GOS trong ruột già tạo ra các axit béo chuỗi ngắn
( SCFA) như là acetate, propionate, lactate và butyrate có lợi cho sức khỏe vật chủ.
2.3.1.4 Các phương pháp sản xuất GOS

Dịch Lactose
Sản xuất GOS thương mại: GOS được sản xuất thương mại bằng phương pháp
enzym bởi hoạt tính transgalactosyl của β-galactosidase sử dụng cơ chất .
4’GOS
β
–
galactosidate
1. Ủ một lactose từcó giải pháp trong điều kiện
B.clrculans hoặc Cryptococcus
Phản ứng enzyme
galactosidase.
Việc chuẩn bị β-galactosidase
có thể
laurenill

6’GOS

thích hợp
với một từ
chế ββ – galactosidate
A.oryzac và/hoặc
được đặc S.thermophilus
trưng bởi có chứa
(tùy chọn chỉ) enzyme có hoạt động transgalactosidase cao (loại transferase
lactases như cung cấp bởi β-galactosidases bắt nguồn từ Aspergillus oryzae,
circulans Bacillus, Streptococcus thermophilus
Làm mất màu và Lactobacillus bulgaricus ). Việc
chuẩn bị β-galactosidase cũng có thể bao gồm một hỗn hợp như βgalactosidases. Điều kiện phản ứng có thể được tối ưu hóa cho việc chuẩn bị
enzyme β-galactosidase. Trong một số
Khửphương

khoáng án, phản ứng được phép tiến hành
cho đến khi không có hình bổ sung đáng kể của oligosaccharides được quan sát.
2. Bổ sung một chế β-galactosidase cho thấy hoạt động thủy phân cao (một loại
Lọc
men lactase thủy phân) như lactases bắt nguồn từ Kluyveromyces lactis,
Kluyveromyces fragilis hoặc Aspergillus niger . Điều kiện phản ứng có thể được tối
ưu hóa cho việc chuẩn bị enzyme β-galactosidase. Trong một số phương án, phản
Làm khô
Cô Đặc
ứng được phép tiến hành cho đến khi nồng
độ lactose ít nhất thấp
hơn 5% trong
tổng số các loại đường.
Hỗn hợp phản ứng sau đó có thể tùyGOS
chọn
được
GOS mong
dạng bộtmuốn, bao
dạng
lỏng chế biến tiếp như
gồm các bước như nhiệt bất hoạt các enzym, siêu lọc để loại bỏ các enzyme và
nano lọc để làm giảm nồng độ đường mono. Những chuẩn bị cuối cùng có thể
được lưu trữ như là một chất lỏng ổn định hoặc cách khác nó có thể được sấy
khô. Phương pháp để ổn định và làm khô được biết là các chuyên gia trong nghệ
thuật. Trong một số phương án, bước thứ hai trong quá trình này không dẫn đến
giảm nồng độ của galacto-oligosaccharides nhưng thay vì dẫn đến sự gia tăng sản
lượng của các thành phần này.
Một quá trình chi tiết cho việc chuẩn bị của các tác phẩm oligosaccharide cải thiện
được cung cấp dưới đây: Một dung dịch chứa lactose (ví dụ, 50-400 g / L) được
chuẩn bị. Ở giai đoạn này, đồng yếu tố như các ion kim loại (ví dụ như Mg 2+ ,

Mn 2+, Zn 2+ , Na + , K + , vv) có thể được thêm vào để cải thiện sự ổn định enzyme
trong quá trình này. Các phương pháp sản xuất bao gồm ba bước chính. Trong
bước 1, hầu hết các galacto-oligosaccharides được sản xuất. Trong bước 2, nồng độ


lactose được giảm xuống dưới 5% tổng số đường và sản xuất oligosaccharide được
tăng thêm. Trong bước 3, đường monomeric tùy loại bỏ từ các thành phần
oligosaccharide và các giải pháp còn lại là tiếp tục chế biến thành một chất lỏng ổn
định; cách khác, nó có thể được làm khô bằng phương pháp được biết đến các
chuyên gia trong lĩnh vực này.
Trong bước 1 của quá trình này, các giải pháp được điều trị bằng một loại
transferase β-galactosidase. Để mục đích loại transferase này lactases axit có thể
được sử dụng, và lactose có giải pháp là trong trường hợp này được điều chỉnh tốt
hơn là đến một độ pH giữa 2.5 và 5.5, sử dụng axit clohydric, axit axetic hoặc axit
thích hợp khác. Ngoài ra, dung dịch đệm như 50 mM đệm Na-acetate hoặc bất kỳ
bộ đệm thích hợp khác có thể được sử dụng để thiết lập độ pH. Sau khi điều chỉnh
pH, lactase axit có nguồn gốc từ Aspergillus oryzae (Tolerase, DSM, Hà Lan),
được thêm vào một nồng độ cuối tốt 1,000-10,000 ALU mỗi lít. Ví dụ thích hợp
khác bao gồm nhưng không giới hạn trong một β-galactosidase từ circulans
Bacillus hoặcLactobacillus reuteri . "ALU" đề cập đến Acid Lactase đơn vị, được
định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để giải phóng một mole của o-nitrophenol từ
o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside trong một phút theo các điều kiện quy định
(pH = 4.5, T = 37.00 C).
Thay vì Tolerase, bất kỳ thích hợp khác loại transferase axit lactase có thể được
thêm vào, hoặc một sự kết hợp của lactases axit loại transferase phù hợp có thể
được sử dụng. Hỗn hợp phản ứng có thể tùy chọn được đun nóng đến bất kỳ nhiệt
độ phù hợp tốt giữa 30 ° C. và 60 ° C. Nhiệt độ tối ưu phụ thuộc vào lactase cụ thể
hoặc sự kết hợp của lactases sử dụng. Trong một số phương án, hỗn hợp phản ứng
được giữ ở nhiệt độ tối ưu này, ví dụ như, 2-48 giờ, nhưng cách khác gradient nhiệt
độ có thể được áp dụng trong giai đoạn này. Tùy chọn, một axit loại transferase

lactase có thể được thêm vào hỗn hợp phản ứng trong giai đoạn này để cải thiện
hình thành của oligosaccharides. Một loại transferase lactase trung lập, như các
lactase từ circulans Bacillus , cũng có thể được sử dụng trong bước đầu tiên của
quá trình thay vì một lactase axit hoặc sự kết hợp của lactases axit. Trong trường
hợp đó, độ pH của dung dịch lactose tập trung được điều chỉnh cho bất kỳ độ pH
phù hợp giữa tốt pH 5,0 và 8,0 bằng HCl, axit axetic, hoặc bất kỳ axit, NaOH,
amoni hydroxit phù hợp hoặc bất kỳ cơ sở phù hợp hoặc đệm, sau đó phản ứng là
phép tiến hành như mô tả cho lactases axit. Việc sử dụng một sự kết hợp của các


loại transferase lactases trung lập hoặc bổ sung một lactase trung lập trong bước 1
là tùy chọn. Sau bước đầu tiên này, hỗn hợp phản ứng được làm lạnh đến tùy chọn
bất kỳ nhiệt độ thích hợp, và khi có yêu cầu độ pH được điều chỉnh đến pH phù
hợp nhất cho bước 2 của quá trình.
Trong bước 2 của quá trình, một loại men lactase thủy phân được sử dụng. Ví dụ,
một loại thủy phân trung tính lactase như bắt nguồn từ Kluyveromyces
lactis (Maxilact, DSM, The
Hà Lan) được sử dụng ở nồng độ tốt giữa 1.000 và 10.000 NLU mỗi lít. "NLU" đề
cập đến Neutral Lactase đơn vị, được định nghĩa là lượng enzyme sẽ hình 1.30
umol ortho-nitro-phenol từ chất nền tổng hợp ortho-nitro-phenol-galactopyranoside theo các điều kiện thử nghiệm (pH = 6.5, T = 37.00 C). Ví dụ thích hợp
khác bao gồm, nhưng không giới hạn, một loại thủy phân lactase trung tính có
nguồn gốc từ Aspergillus niger hoặc Streptococcus thermophilus.
Trong một số phương án, phản ứng được phép làm thủ tục 2-48 giờ, ví dụ, ở nhiệt
độ từ 10 đến 60 ° C. Ngoài ra, các gradient nhiệt độ có thể được sử dụng trong quá
trình ủ. Điều kiện phản ứng được tối ưu hóa cho quá trình thủy phân lactose. Phản
ứng được phép tiến hành cho đến khi nồng độ lactose là dưới 5% tổng số các loại
đường. Trong bước 2, kết hợp các loại thủy phân lactases trung tính có thể được sử
dụng. Loại thủy phân lactases trung tính có thể được thêm vào trong quá trình ủ
của bước 2 để giúp giảm mức đường lactose. Một lactase loại axit thủy phân cũng
có thể được sử dụng trong bước 2 thay vì các loại thủy phân lactase trung

tính. Trong trường hợp đó, độ pH của dung dịch được điều chỉnh cho bất kỳ pH
thích hợp, bao gồm nhưng không giới hạn, giữa 2.5 và 5.5, sử dụng axit clohydric,
axit axetic hoặc axit thích hợp khác. Ngoài ra, bộ đệm như 50 mM đệm Na-acetate
hoặc bất kỳ bộ đệm thích hợp khác có thể được sử dụng để thiết lập độ
pH. Lactases thích hợp có thể được bắt nguồn từ ví dụ như Aspergillus niger và có
thể được thêm vào nồng độ tốt 1,000-10,000 ALU / L và phản ứng được phép tiến
hành, ví dụ, giữa 2-48 giờ ở nhiệt độ từ, ví dụ như 20 và 60 ° C. thay vì một thủy
phân lactase loại axit duy nhất, sự kết hợp của lactases axit thủy phân loại có thể
được sử dụng trong bước này. Đó là một lựa chọn để thêm một lactase thêm trong
quá trình ủ trong bước thứ hai này. Các điều kiện phản ứng được tối ưu hóa để có
được thủy phân lactose cho đến khi nồng độ lactose cuối cùng là dưới 5% tổng số


các loại đường và không làm mất ý nghĩa của oligosaccharides hình thành trước
đó. Vào cuối của bước 2, nhiệt độ có thể tăng lên để làm bất hoạt các enzym.
Trong bước 3, các dung dịch chứa galacto-oligosaccharide là tùy chọn tiếp tục xử
lý để loại bỏ các enzym và các loại đường đơn. Các enzyme có thể được gỡ bỏ
bằng cách lọc cực; bộ lọc phù hợp cũng được biết đến là người có tay nghề cao
trong nghệ thuật. Kết quả là các loại đường đơn (chủ yếu là glucose và galactose)
sau đó có thể được gỡ bỏ bằng nanofltration. bộ lọc phù hợp và điều kiện lọc được
biết là người có kỹ năng trong nghệ thuật, và đã được mô tả trong văn học như mô
tả trước đây trong văn bản này. Thành phần oligosaccharide kết quả là hơn cơ bản
miễn phí từ các enzym và đường monomeric và có thể được tiếp tục chế biến thành
chất lỏng ổn định hoặc có thể được sấy khô bằng phương pháp được biết đến là
người có tay nghề cao trong nghệ thuật để có được ví dụ như một loại bột hoặc
nghiền sản phẩm.
Các enzym được sử dụng trong phương pháp của sáng chế có thể được sử dụng
hoặc trong các hình thức miễn phí mà không cần hạn chế đi lại trong hỗn hợp phản
ứng hay cách khác có thể được cố định trên một tàu sân bay phù hợp. Cố định có
thể thu được bằng cách kết cộng hóa trị khớp nối của các enzyme với một chất nền

vận tải hoặc theo phương pháp nhốt vật lý của các enzyme trong ví dụ như một ma
trận gel. Phương pháp để cố định enzyme được biết là các chuyên gia trong lĩnh
vực này; ý kiến gần đây đã xuất hiện về chủ đề này (xem ví dụ Mateo et al
2007, Enz. Micr. Technol.Năm. 40, 1451-1463). Các enzyme cũng có thể liên kết
ngang để tạo thành cốt liệu lớn có thể dễ dàng tách ra từ phản ứng trưởng thành
bằng cách lọc (xem để xem xét ví dụ Margolin et al, 2001, Angew. Chem. Int.
Ed. 40, 2204-2222).
Ngoài ra, phương pháp hóa học thông thường có thể được sử dụng cho quá trình
tổng hợp hữu cơ de novo hoặc chuyển đổi các oligosaccharides từ trước vào
galacto-oligosaccharides có bị ảnh hưởng của sáng chế. Xem, ví dụ, nâng cao Hóa
học hữu cơ March của: Những phản ứng, cơ chế và cơ cấu, 5th Edition.

2.3.1.5 Thương mại của GOs


GOS đã được sử dụng như là thành phần thực phẩm tại Nhật Bản và châu Âu trong
ít nhất 30 năm và ứng dụng của họ đã mở rộng nhanh chóng. Tất cả bắt đầu ở Nhật
Bản, nơi mà các công ty Nhật Bản như Yakult Honsha (Tokyo, Nhật Bản) và Công
ty Nissin đường Manufacturing (Tokyo, Nhật Bản) sản xuất GOS cho các ứng
dụng thực phẩm. Sau đó Snow Brand sản phẩm từ sữa (Tokyo, Nhật Bản),
FrieslandCampina Domo (cũ borculo thành phần và Friesland Foods Domo) tại Hà
Lan và Clasado Ltd tại Vương quốc Anh cũng bắt đầu sản xuất GOS. Ngược lại,
GOS sản xuất tại Hoa Kỳ vẫn không đáng kể.Ngày nay, GOS là chủ yếu được sử
dụng cho các ứng dụng trong dinh dưỡng trẻ sơ sinh.
Hầu hết các nhà sản xuất sản xuất một số loại sản phẩm về độ tinh khiết GOS trong
hai định dạng bột xi-rô và / hoặc. Yakult được sản xuất ba sản phẩm GOS:
Oligomate 55 ở dạng xi-rô, Oligomate 55P ở dạng bột và TOS-100 một phiên bản
tinh khiết 99% nội dung oligosaccharide. Nissin được sản xuất Cup-Oligo trong xirô (Cup-Oligo H70) và dạng bột (Cup-Oligo P) và Snow Brand sản xuất GOS được
đưa vào công thức sữa cho trẻ sơ sinh của mình P7L, mà không đưa ra bán hàng
bên ngoài tổ chức của nó. Tại châu Âu, FrieslandCampina Domo là cung cấp

Vivinal GOS trong một định dạng sirô chứa 57% oligosaccharides về vấn đề khô
và trong một định dạng hai bột có chứa 29% hoặc 71% oligosaccharides trên chất
khô.Clasado TNHH là cung cấp một sản phẩm GOS bột, Bimuno , với 52% nội
dung galacto-oligosaccharide về vấn đề khô, cũng như xi-rô và các phiên bản thuốc
hình thoi của sản phẩm đó. Ngoài sự khác biệt về độ tinh khiết trong số các sản
phẩm thương mại được cung cấp, có sự khác biệt cũng ở mối liên kết của chuỗi
oligosaccharide do các enzym khác nhau được sử dụng trong sản xuất của họ. Điều
này có thể có tác động trực tiếp đến khả năng của họ để ảnh hưởng đến máy chủ
của sinh lý học và y tế. Phạm vi Oligomate được sản xuất với các enzyme có
nguồn gốc từ Aspergillus oryzae cung cấp chủ yếu là beta 1-6 mối liên kết, sản
phẩm Bimuno được sản xuất sử dụng các enzym từ một probiotic bifidum
Bifidobacterium và chứa chủ yếu là β 1-3 mối liên kết trong khi Cup-Oligo và
Vivinal phục vụ chủ yếu là β 1- 4 mối liên kết như là kết quả của các hoạt động của
các enzym từ vi khuẩn Bacillus circulans cho laurentii sau và Cryptococcus cho
sản phẩm GOS cựu. Yakult cũng đang xem xét các hệ thống enzyme kép kết hợp


các hoạt động của các enzym từ A. oryzae và B. circulans để sản xuất GOS hỗn
hợp của beta 1-4 và 1-6 beta liên kết.

2.3.2 Fructo-oligosaccharide (FOS)
FOS được chia làm 2 loại :
-FOS có cấu trúc mạch ngắn được gọi là oligofructose
- FOS có cấu trúc mạch dài được gọi là inulin.
2.3.2.1 Cấu tao:
FOS là một chuỗi oligosaccarit ngắn bao gồm các phân tử D – fructose và D
– glucose dài từ 3 đến 5 monosaccarit. Oligofructose (một FOS hỗn hợp) là sản
phẩm thủy phân bởi enzyme từ inulin bao gồm hỗn hợp các chuỗi có đầu fructose

và glucose, độ dài chuỗi gồm từ 2 đến 7 đơn vị được tìm thấy trong actiso, hành
củ, tỏi tây, một số loại ngũ cốc và mật ong.
2.3.2.2 Nguồn gốc tự nhiên
Có nguồn gốc từ thực vật, có trong nhiều loại thực phẩm như: Măng tây,
chuối , yến mạch, tỏi, atiso, rau diếp xoăn nhưng hàm lượng khá thấp.

2.3.2.3 Đặc tính sinh học:
FOS có khả năng chống chịu, không bị tiêu hóa ở dạ dày trên, do đó có khả
năng kích thích sự phát triển của chủng Lactobacillus và Bifidobacterium ở ruột
già nhưng không kích thích các mầm bệnh. FOS làm tăng khả năng hấp thụ Canxi
và Magie đồng thời làm giảm triglycerit. Ở động vật, FOS cho thấy khả năng
chống ung thư, làm giảm đáng kể sự hình thành các khối u đường ruột.
2.3.2.4 Các phương pháp sản xuất FOS:
FOS có thể được sản xuất bởi sự suy thoái của inulin, hoặc polyfructose, một
polymer của D -fructose dư lượng liên kết bởi β (2 → 1) trái phiếu với một thiết bị
đầu cuối α (1 → 2) liên kết D -glucose. Mức độ trùng hợp của dãy inulin từ 10 đến
60. Inulin có thể bị suy thoái enzym hoặc hóa học với một hỗn hợp của
oligosaccharides với cấu trúc chung Glu-Fru n (viết tắt. GF n ) và Fru m (F m ), với n
và m từ 1 đến 7. quá trình này cũng xảy ra với một mức độ nào trong tự nhiên, và
các oligosaccharides có thể được tìm thấy trong một số lượng lớn các nhà máy, đặc
biệt là ở Jerusalem atisô , rau diếp xoăn và xanh Agave thực vật. Các thành phần
chính của sản phẩm thương mại
là kestose (GF2), nystose (GF3), fructosylnystose(GF4), bifurcose (GF3), inulobio
se (F2), inulotriose (F3), và inulotetraose (F4).


Lớp thứ hai của FOS được chuẩn bị bởi các hành động transfructosylation của một
β-fructosidase của Aspergillus niger hoặc Aspergillus trên sucrose . Hỗn hợp thu
được có công thức chung của GF n , với n từ 1 đến 5. Trái với FOS inulin có nguồn
gốc, không chỉ là có β (1 → 2) ràng buộc nhưng các liên kết khác xảy ra, tuy nhiên,

số lượng hạn chế.
Hiện nay có 2 phương pháp sản xuất FOS phổ thông
 Phương pháp liên tục: Cố định enzyme/tế bào.
 Phương pháp không liên tục: Dùng enzyme tự do chiết tách.

Quá trình chung cho GOS nhờ FTS tổng hợp từ vi sinh vật như sau:

FST: Fructosyl transferase


Có hoạt tínhxúc tác chuyển hóa gốc frustosyl.Quá trình này có thể xảy ra theo 2
cách là cắt không gắn và cắt rồi gắn.Khả năng xúc tác cắt không gắn của enzyme là
hoạt tính thủy phân(UH ) và khả năng xúc tác tác cắt rồi gắn gọi là hoạt tính chuyển
hóa( UT).
GF+Fructosyltranferase
F-fructosyltranferase + GF

F-fructosyltranferase+G
GF2+fructosyl.

HPLC: Phương pháp phân tích thành phần FOS.
Quy trình cho sản xuất FOS phổ thong theo phương pháp lien tục và không liên tục
Canh trường nuôi cấy tế bào

Cố định tế bào

Tách chiết enzyme

Phản ứng enzyme

Thiết bị phản ứng cột
Dd sucrose

Tinh sạch

Cô đặc

Sấy phun

Thành phẩm


2.3.2.5 Inulin
Inulin là một chuỗi oligosaccarit dài gồm các gốc fructose được nối với nhau
bởi liên kết β – 2,1 – glucozit và glucose ở tận cùng, thuộc vào lớp cacbonhydrat
gọi là fructan. Các loại thực vật có khả năng tạo inulin được tìm thấy trong một vài
họ một lá mầm và hai lá mầm như họ thủy tiên…, rau diếp xoăn, hành, tỏi, măng
tây, chuối…
Inulin không bị phân giải trong ruột non mà chỉ bị phân giải bởi vi sinh vật
trong ruột già và kích thích sự phát triển của Bifidobacterium trong ruột già. Inulin
có khả năng giữ nước, thay thế chất béo và đóng góp năng lượng tối thiểu, đồng
thời có hương vị ngọt nên được bổ sung vào rất nhiều loại thực phẩm khác nhau,
sử dụng làm chất thay thế đường, chất thay thế chất béo, tạo độ cứng và ổn định
bọt…hoặc dùng trong các loại thực phẩm hỗn hợp như các sản phẩm sữa lên men,
các món khai vị, các thực phẩm nướng, thực phẩm dinh dưỡng cho trẻ…
.2.3.3 Xylo-oligosaccharide (XOS)
2.3.3.1 Cấu tạo
Xylo- oligosacchrides (XOS): Là đường oligomers tạo thành từ 2-7 phân tử
xylopyranose theo liên kết β-1,4 glycosidic, là sản phẩm của quá trình thủy phân
xylan bởi enzyme.

2.3.3.2 Nguồn gốc tự nhiên
Xylo-Oligosaccharides có trong trái cây, rau quả, tre, mật ong, sữa…
2.3.3.3 Đặc tính sinh học


Chúng không bị tiêu hóa ở ruột non và có tác dụng kích thích sự phát triển
của loài Bifidobacterium trong ruột già, có khả năng làm tăng nồng độ đường trong
máu, tăng cường trao đổi chất béo, tăng khả năng hấp thụ khoáng và vitamin B
đồng thời làm giảm khả năng nhiễm trùng ruột.
2.3.3.4

Phương pháp sản xuất

Được sản xuất bằng phương pháp thủy phân các nguyên liệu giàu Xylan như
hemicellulose
-

Sinh khối thực vật: Gỗ cứng, gỗ mềm, rơm..

-

Phụ phẩm nông nghiệp: Lõi ngô

2.3.4 Lactulose
Lactulose là một loại đường tổng hợp từ latose(galactose-glucose)qua sự đồng hóa
glucose thành fructose. Chính cấu trúc này giúp cho lactulose không thể bị phân
giải bởi enzyme của động vật hay người mà vẫn không bị thay đổi khi đến ruột già.
Lactulose đến ruột già sẽ được các vi sinh vật ở đây (như Bifidobacteria và
Lactobacilli) lên men tạo ra một lượng các axít béo chuỗi ngắn (SCFA) có lợi cho
việc tiêu hóa. Đồng thời chúng làm giảm pH và tăng áp suất thẩm thấu làm thúc

đẩy nhu động của ruột. Ngoài ra, sự giảm pH còn giúp ức chết sự hình thành các
chất gây hại như ammonia bởi vi khuẩn . Nó còn kích thích sự phát triển của các
chủng vi sinh vật có lởi, giúp tăng cường hàng rào miễn dịch của cơ thể, giúp
phòng bệnh.
2.3.5 Isomaltooligosaccharide (IMO)
Isomaltooligosaccharide là prebiotic tổng hợp, được tạo ra từ tinh bột bởi sự
phân giải của enzyme. IMO bao gồm glucose và những phân tử đường saccharide


khác. IMO kích thích sự phát triển của các loài Bifidobacterium và Lactobacillus
trong ruột già. [
2.3.6 Lactosucrose
Lactosucrose

là sản phẩm kết hợp lactose và surcose bởi liên kết

fructofuronosidase. Lactosucrose là prebiotic tổng hợp là tự phân giải của enzyme.
Lactosucrose kháng lại sự phân giải trong dạ dày và trong ruột non, tác động lên hê
vi sinh vật đường ruột làm gia tăng đáng kể sự phát triển của các loài
Bifidobacterium. Lactosucrose được sử dụng rộng rãi ở Nhật và Mỹ trong thực
chức năng, kể cả yogurt.
2.3.7 Transgalacto-oligosaccharide (TOS)
TOS bao gồm các phân tử đường glucose và galactose. Chúng được tạo ra từ
lactose bởi sự phân giải của enzyme thu nhận từ nấm mốc Aspergillus oryzae.
TOS kháng lại sự phân giải trong đoạn dạ dày ruột trên, vì vậy chúng có khả năng
kích thích sự phát triển của các loài Bifidobacteria trong ruột già. TOS được
thương mại ở Nhật và Châu Âu, Mỹ như là thực phẩm chức năng, TOS đã được
chứng mình là có hiệu quả hấp thụ Ca và ngăn ngừa bệnh loãng xương.
2.3.8 Oligosaccarit đậu tương
Là các loại oligosaccarit có trong đậu tương và các loại đậu khác, chủ yếu là

trisaccarit raffinose và tetrasaccarit stachyose. Raffinose bao gồm các phân tử D –
galactose, D – glucose, D – fructose, stachyose chứa hai phân tử D – galactose,
một phân tử D – glucose, một pt D – fructose. Chúng có tác dụng kích thích sự
phát triển của loài Bifidobacterium trong ruột già nên đang được nghiên cứu làm
thực phẩm chức năng.


III.KẾT LUẬN

Cùng với sự phát triển về kinh tế cũng như về khoa học và công nghệ, sức
khỏe con người ngày càng được quan tâm hơn. Chăm sóc sức khỏe mang tính toàn
diện và bắt đầu ngay từ việc bảo vệ và phòng ngừa nguy cơ mắc bệnh cũng như
tăng sức đề kháng. Vì vậy việc sử dụng các sản phẩm tốt cho hệ tiêu hóa hàng ngày
là cần thiết, nhất là khi các sản phẩm này ngày càng được phát triển đa dạng với
nhiều các tác dụng sinh học được bổ xung hướng tới không chỉ phát triển hệ vi
khuẩn đường ruột có lợi mà còn có nhiều chức năng tốt hơn.
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. />2. />

3. />4. />5. />