Изомальтоолигосахариды: свойства и применение¶
Изомальтоолигосахариды (ИМО) — группа олигосахаридов, состоящих из 2–10 остатков глюкозы, связанных α-1,6-гликозидными связями. Относятся к классу пребиотиков — пищевых ингредиентов, которые не усваиваются в тонком кишечнике человека, но стимулируют рост и активность полезной микрофлоры толстой кишки. Используются как пищевая добавка (обозначение E969 в некоторых классификациях) и как подсластитель с пониженной калорийностью.
¶Структура и свойства
Основной представитель группы — изомальтулоза (палатиноза), дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы с α-1,6-связью между ними. Более длинноцепочечные формы — изомальтоза, изомальтотриоза и другие полимеры — образуют непрерывный ряд изомальтоолигосахаридов.
Ключевые физико-химические свойства:
- сладость составляет примерно 40–50 % от сладости сахарозы;
- растворимость в воде высокая, гигроскопичность умеренная;
- устойчивость к нагреванию и кислой среде выше, чем у многих других олигосахаридов, что позволяет вводить их в состав термически обработанных продуктов;
- не образуют инвертного сиропа при варке, не карамелизируются так активно, как сахароза.
¶Получение
Промышленный способ получения основан на ферментативном синтезе. В качестве субстрата используется мальтоза (получаемая гидролизом крахмала), а фермент-катализатор — фруктозилтрансфераза (изомальтозасинтаза) микроорганизмов рода Protaminobacter или Bacillus. Фермент переносит глюкозный остаток с образованием α-1,6-связи, формируя смесь изомальтоолигосахаридов разной длины. После ферментации продукт очищают и концентрируют.
¶Метаболизм в организме
В отличие от большинства дисахаридов, изомальтулоза медленно, но почти полностью гидролизуется в тонком кишечнике под действием сукразы-изомальтазы. Это обеспечивает постепенное поступление глюкозы в кровь и низкий гликемический ответ — индекс гликемии изомальтулозы составляет около 35 (для сравнения, у сахарозы — 65). Более длинноцепочечные изомальтоолигосахариды (с числом остатков более 3) практически не расщепляются в тонком кишечнике и достигают толстой кишки в неизменённом виде, где служат субстратом для бифидобактерий и лактобактерий.
¶Пищевая ценность
Энергетическая ценность изомальтоолигосахаридов оценивается в 2 ккал/г, что примерно вдвое ниже, чем у сахарозы (4 ккал/г). Для длинноцепочных форм показатели могут быть ещё ниже из-за неполного усвоения. В ряде стран (Япония, Китай) ИМО официально зарегистрированы как пищевая добавка и используются в составе функциональных продуктов.
¶Применение
Основные сферы применения:
- Пищевая промышленность — в качестве пребиотического ингредиента и подсластителя в йогуртах, напитках, кондитерских изделиях, жевательных резинках;
- Спортивное питание — изомальтулоза применяется как источник «долгой» энергии для длительных физических нагрузок;
- Фармацевтика и БАД — как компонент пробиотических и пребиотических препаратов;
- Косметология — в составе увлажняющих средств (обладает свойствами увлажнителя).
¶Потенциальная польза
- Стимуляция роста полезной микрофлоры (бифидогенный эффект), что подтверждено рядом клинических исследований.
- Низкий гликемический ответ, что может быть полезно при контроле уровня глюкозы в крови.
- Снижение калорийности рациона при частичной замене сахарозы.
- Возможное снижение риска запоров и улучшение перистальтики за счёт осмотического действия непереваренных олигосахаридов.
¶Возможный вред и ограничения
- Побочные эффекты со стороны ЖКТ — при чрезмерном употреблении (обычно более 15–20 г в сутки) возможны метеоризм, вздутие, диарея, что типично для всех пребиотических олигосахаридов. Рекомендуется начинать с малых доз и постепенно увеличивать их.
- Индивидуальная непереносимость — у лиц с синдромом раздражённого кишечника или нарушениями ферментативной активности (дефицит сукразы-изомальтазы) симптомы могут усиливаться.
- Аллергические реакции — случаи крайне редки, но при производстве из мальтозы растительного происхождения теоретически возможны следы аллергенов.
- Отсутствие долгосрочных данных — большинство исследований краткосрочные; безопасность при очень длительном ежедневном употреблении изучена недостаточно.
По имеющимся данным, изомальтоолигосахариды не считаются токсичными и не имеют установленного верхнего допустимого уровня потребления (УДП) в международных системах безопасности пищевых добавок (JECFA, EFSA). При употреблении в разумных количествах они относятся к категории безопасных пищевых ингредиентов.
¶Регуляторный статус
В России изомальтоолигосахариды не входят в перечень разрешённых пищевых добавок, утверждённый Техническим регламентом Таможенного союза, однако продукты с их содержанием могут импортироваться как готовая продукция. В Японии ИМО признаны «специальным пищевым ингредиентом» (FOSHU) с 1990-х годов.
¶Источники
- Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 029/2012 «О безопасности пищевой продукции»
- Handbook of Prebiotics and Probiotics Ingredients: Health Benefits and Food Applications
- Journal of Food Science and Nutrition — обзоры по пребиотическим олигосахаридам
- Материалы Codex Alimentarius по пищевым добавкам