GIDALARDA KULLANILAN PREBİYOTİKLER

Yapılarında değişiklik meydana gelmeden kolona ulaşan prebiyotikler, buradaki bakteriler tarafından  hidrolize edilmektedir. Hidroliz işlemi özellikle beta-fruktofuranozidaz enzimi ile bifidobakterler tarafından gerçekleştirilir. Oligosakkaritler, bifidobakterler ve laktobasiller tarafından kısa zincirli yağ asitlerine metabolize edilir. Fermentasyon sonucunda asetat, propiyonat ve bütirat oluşur. Ortaya çıkan bütirat ve diğer kısa zincirli yağ asitleri, enerji sağlama, sodyum emiliminin artması, kan kolesterol seviyesinin azalması, bağışıklık sisteminin düzenlenmesi, hücre çoğalmasının kontrol altına alınması gibi sağlık açısından olumlu etkiler göstermektedir.

Oligosakkaritler 2-20 sakkarit uzunluğunda olan şekerlerdir. Kimyasal yapıları ve polimerizasyon derecelerine göre sınıflandırılırlar. Şekil1’de oligosakkaritleri oluşturan monosakkaritler şematik olarak gösterilmiştir [15].  Bitki ve sebzelerde doğal olarak bulunan oligosakkaritler dışında bazıları diyet lif, nişasta gibi polisakkaritlerin  hidrolizi veya enzimatik reaksiyonlar sonucu elde edilmektedir. Süt, bal, meyveler ve soğan, yerelması, hindiba, sarımsak, pırasa, muz, çavdar, arpa ve teke sakalı çiçeği gibi sebzelerde doğal olarak bulunabilmektedir. Bu kaynaklardaki konsantrasyonları % 0.3 - % 6.0 (yaş ağırlıkta) arasında değişmektedir. 

Prebiyotik özellik gösteren başlıca bileşikler şu şekilde sıralanabilir;

 

• - İnulin
• - Laktuloz
• - Frukto-oligosakkaritler (FOS)
• - Galakto-oligosakkaritler (GOS)
• - Dirençli nişasta
• - Laktosukroz
• - Gluko-oligosakkaritler
• - Raftilin
• - Yeni (Neo) şekerler (GFn n = 1 – 4)
• - Oligomat
• - Ksilo-oligosakkaritler
• - Palatinoz
• - Pirodekstrinler
• - Laktosukroz
• - Sorbitol
• - İzomalto-oligosakkaritler
• - Soya oligosakkaritleri
• - Gentio-oligosakkaritler 

Anne sütü ile beslenen bebeklerin bağırsak florasında bifidobakterlerin yoğun olduğu bilinen bir konudur. Yaklaşık 50 yıl kadar önce insan sütü oligosakkaritleri insan sütünde bulunan önemli bifidogenik faktörlerden biri olarak tanımlanmıştır. Anne sütünün oligosakkarit içeriği yaklaşık %0,7-1,2g/L düzeyindedir ve yeni doğan bebeklerin enfeksiyonlara karşı savunmasında önemli bir faktör olarak görülmektedir. Yapılan çalışmalarda, bebek mamalarına yapılan prebiyotik eklentilerin bağırsak mikroflorasında bifidobakter ve laktobasillerin miktarında artış olduğu belirtilmektedir.

Prebiyotiklerle ilgili çalışmalar en çok fruktooligosakkarit, galakto-oligosakkarit ve inulin üzerine yoğunlaşmıştır. Frukto-oligosakkaritler (FOS), fruktozil birimlerinin 2→1 bağıyla bağlandığı kısa ve orta zincirli β-D-fruktanlardır. Polimerizasyon dereceleri inülin için 2-60, oligofruktoz için 2-20 arasındadır. 

FOS, α-amilaz, sakkaraz veya maltaz gibi enzimlerle sindirilememektedir. FOS bakterilerin sahip olduğu β-fruktofuranosidaz enzimi ile fruktoz molekülüne hidrolize olarak bakteri hücresi içersine transfer edilmektedir. Yerelması, muz, bal, domates ve buğday gibi ürünlerde bulunmaktadırlar [15]. Arpa ve çavdar gibi tahıllar da FOS içermektedir. Fermente olduklarında kalsiyum ve magnezyum gibi minerallerin emilimini arttırmakta, serum kolesterol ve şeker glikoz seviyelerini düşürmektedir. Fermentasyonları sonucunda meydana gelen propiyonat, asetat, bütirat gibi kısa zincirli yağ asitleri sodyum emiliminin artmasına yardım etmektedir. Tablo 4’te Avrupa marketlerinde satışa sunulan, FOS içeren gıda maddeleri görülmektedir.

Galakto-oligosakkaritler (GOS) insan sütünde, özellikle insan kolostrumunda yüksek miktarda bulunmaktadır. Bu miktar inek sütünde insan sütüne göre daha düşük miktardadır. Başta bebek mamaları olmak üzere FOS ve GOS’ler süt ürünleri, soslar, çorbalar, kahvaltı gevrekleri, içecekler, atıştırmalık yiyecekler, dondurmalar, unlu mamuller, hayvan yemi ve şeker ikamesi olarak da kullanılmaktadır. 

 

Tablo 4 . Avrupa marketlerindeki FOS içeren gıda maddeleri.

______________________________________________________________________________________________

Ürün                                                             Şirket                                                        Aktif Bileşenler

Symbalance (yoğurt)                             Tonilait (İsviçre)                                 3 Lactobacillus türü  + inulin

Jour apres Jour (süt)                             Lactel (Fransa)                                   Vitamin + oligofruktoz (sakaroz’dan)

Probiotic plus Oligofructose (yoğurt)            Bauer (Almanya)                                2 Lactobacillus türü + oligofruktoz 

Actiline (sürmelik)                                         Vamdermoortele (Belçika)                 İnulin

Ligne Bifide dietetic range (bisküvi)              Vivids (Fransa)                                  Oligofruktoz (sakaroz’dan)

Aviva (bisküvi ve çikolatalı içecek)               Novartis (İsviçre)       Oligofruktoz (sakaroz’dan)

Low-sugar sorbet                                          Thiriet (Fransa)                                  Oligofruktoz (sakaroz’dan) 

Actimel (Kolesterol kontrol yoğurdu)             Danone (Belçika)                               Lb. acidophilus + oligofruktoz 

Fysiq (Süt içeceği)                  Mona (Hollanda)           Lb. acidophilus + inulin

 

İnülin, doğada yaygın olarak bitkilerin depo karbonhidratı halinde bulunan ve fruktoz polimerlerinin heterojen karışımına verilen isimdir. Polimerizasyon derecesi  2-60 veya daha fazla olan bir fruktan olan inulinin daha düşük (2 - 20) birimlerine fruktooligosakkarit ya da oligofruktoz adı verilmektedir. İnulin ve oligofruktoz etkili bir prebiyotik olarak bilinmektedir. Farklı laboratuarlarda yapılan in vitro ve in vivo çalışmalar ile de bu özellikleri ispatlanmıştır.  Muz,  buğday, soğan ve sarımsak fruktooligosakkarit açısından diyet kaynaklarıdır. 

Bifidogenik bir substrat olan laktuloz, semisentetik bir disakkarittir. İlk kez 1930 yılında Montgomery ve Hudson tarafından kimyasal bir reaksiyon sonucu laktozdan elde edilmiştir. Doğada normal olarak laktuloz bulunmaz. Süt ürünlerinin ısıtılması sonucu katalizatör olmaksızın laktozun izomerizasyonu sonucu laktuloz meydana geldiği görülmektedir. Laktulozun, bağırsak içeriğinin aktifleştirilmesi, safra taşı oluşumunun önlenmesi, kan şekeri ve kolesterol kontrolü, mineral emiliminin arttırılması gibi etkileri vardır. Laktuloz, 1950’li yıllarda bebek mamalarında kullanılmıştır. Günümüzde ise yüksek dozlarda alındığında oluşturduğu, laksatif etkisi nedeniyle gıda maddesi olarak kullanılmamaktadır. Bu yüzden bebek mamalarında GOS ve FOS olmak üzere iki çeşit oligosakkarit kullanılmaktadır.

Fruktan olmayan prebiyotikler de prebiyotik etki gösterip, sağlığa yararlı etkiler gösterebilmektedir. Bunlardan dirençli nişastanın yalnız veya fruktooligosakkaritler ile kombine olarak kullanımının prebiyotik etki gösterdiği çeşitli çalışmalarla ortaya konmuştur.   

Dirençli nişasta; çiğ patates, pişirilmiş ve soğutulmuş nişastalı ürünler ve muz benzeri ham meyvelerde bulunabilmektedir.

İzomalto-oligosakkaritler (izomaltuloz) bal, şekerkamışı suyu gibi ürünlerde doğal olarak meydana gelir. Ksilo-oligosakkaritler ise meyve, sebze, süt, bal ve bambu filizinde bulunmaktadır [15]. Ksilooligosakkaritler β(1-4) bağıyla bağlanmış ksiloz ünitelerinden oluşan şeker oligomerleridir. Ksilooligosakkaritler gıdaların besinsel ve duyusal özelliklerini olumlu yönde etkilemektedir. Doğal olarak meyveler, sebzeler, bambu filizleri, bal ve sütte bulunan ksilooligosakkaritler endüstriyel olarak ksilanca zengin lignoselülozik materyallerden (mısır koçanı, saman, malt kekleri, kepek) üretilmektedir.