Los galactooligosacáridos (GOS), que incluyen oligogalactosil lactosa y transgalactooligosacáridos, son prebióticos fundamentales para promover la salud intestinal, especialmente al fomentar el crecimiento de Bifidobacteria beneficiosas
Los prebióticos son un sustrato utilizado selectivamente por los microorganismos del huésped que confiere un beneficio para la salud. Los criterios para definir los prebióticos están evolucionando gradualmente. Los GOS son carbohidratos no digeribles compuestos de 3 a 10 o más moléculas de galactosa y una molécula terminal de glucosa.
¿Cómo pueden los galactooligosacáridos ser utilizados para mejorar la salud intestinal en productos nutracéuticos?
La microbiota intestinal humana, un ecosistema complejo dentro del tracto gastrointestinal, desempeña un papel fundamental en la salud y la enfermedad. Los prebióticos, ingredientes alimentarios no digeribles que afectan de forma beneficiosa al huésped al estimular selectivamente el crecimiento y/o la actividad de microorganismos beneficiosos, han surgido como un modulador clave de esta compleja comunidad microbiana.
Existen varios tipos de prebióticos, incluidos fructanos, galactooligosacáridos, xilooligosacáridos, quitooligosacáridos, lactulosa, almidón resistente y polifenoles, los cuales tienen un impacto en la composición de la microbiota intestinal.¿Qué beneficios pueden ofrecer los galactooligosacáridos en la formulación de productos lácteos y alimentos infantiles?
Los GOS se utilizan a menudo en productos a base de leche y fórmulas infantiles para imitar los efectos de los oligosacáridos de la leche materna porque son fisiológicamente similares a la leche materna.
Los beneficios de los GOS incluyen la estimulación selectiva de microorganismos beneficiosos, la reducción de la producción de sustancias tóxicas, la mejora de la respuesta inmunitaria, el aumento de la absorción de minerales y la reducción de la gravedad de la obesidad y la diabetes.
Más allá de su valor nutricional, el GOS es crucial en los suplementos dietéticos destinados a bebés y ancianos, ya que favorece la salud intestinal y el bienestar general.
En contextos médicos, la lactulosa, un derivado del GOS, se utiliza para tratar afecciones como la hiperamonemia y la encefalopatía portosistémica.
Es importante destacar que la suplementación con GOS en bebés se ha relacionado con menores riesgos de afecciones alérgicas, como el eccema, lo que subraya su potencial en la prevención de alergias.¿Qué procesos industriales se utilizan para la producción de galactooligosacáridos?
Los GOS se producen a través de la catálisis de las hidrolasas de glicósido, típicamente con lactosa como sustrato, lo que conduce a una mezcla de GOS con diferentes niveles de polimerización. Se han utilizado varias hidrolasas de glicósido microbianas para su fabricación. Varias tecnologías biotecnológicas, como las enzimas inmovilizadoras o recombinantes, han mejorado la producción.
Las innovaciones biotecnológicas han sido cruciales en esta área, particularmente para la producción ecológica de compuestos de alto valor. Un enfoque notable implica la conversión de desechos agrícolas lignocelulósicos en oligosacáridos, ya sea a través de la fermentación microbiana o hidrólisis enzimática utilizando microorganismos o enzimas. Además, los campos de los probióticos y prebióticos fusionan estudios ambientales y sociales.¿Cómo pueden los galactooligosacáridos mejorar la textura y estabilidad de productos alimentarios?
Categorizado en las familias de rafinosa y melibiosa en función de sus enlaces específicos, GOS ofrece aplicaciones versátiles debido a sus atributos únicos. Su capacidad de retención de humedad y su capacidad para reducir el punto de congelación lo convierten en un valioso aditivo para la industria alimentaria, que ayuda a conservar la frescura y la textura. Además, el GOS actúa como edulcorante con aproximadamente un 30-60% del dulzor de la sacarosa, lo que lo hace adecuado para una variedad de alimentos, piensos y productos farmacéuticos.
Procesos industriales para la producción de galactooligosacáridos
Predominantemente extraído de la leche de vaca y soja, GOS aparece prominentemente en la leche humana durante las primeras etapas de la lactancia.
Los galactoolisacáridos comprenden una molécula de glucosa unida a una serie de unidades de galactosa, generalmente en número de dos a diez. Estas unidades pueden formar configuraciones alfa o beta, dependiendo del tipo de enlace entre las moléculas de galactosa y glucosa. Alfa GOS, con una fracción terminal de sacarosa, prevalece en la leche humana y bovina. Así como en semillas y legumbres, mientras que beta GOS se deriva de la lactosa.
Se han explorado enfoques innovadores para la producción continua de galactooligosacáridos (GOS), centrándose en mejorar la eficiencia y la escalabilidad del proceso.
Un método notable implica la inmovilización de enzimas galactosidasa en varios sustratos, junto con el fraccionamiento por nanofiltración utilizando membranas de acetato de celulosa. Estas técnicas no solo mejoran la eficiencia de producción de GOS, sino que también presentan opciones viables para ampliar el proceso de fabricación.
Específicamente, el uso de quitosano como sustrato para inmovilizar galactosidasa ha demostrado aumentar significativamente el rendimiento de GOS. Esto hace que el proceso de producción sea más económico y eficiente en comparación con los métodos convencionales.
Además, las técnicas de transformación de células completas que emplean Kluyveromyces marxianus, seguidas de enriquecimiento con Saccharomyces cerevisiae, demostraron ser efectivas para mejorar tanto la pureza como el rendimiento de GOS.
La multifuncionalidad de los galactooligosacáridos, que abarca la mejora de la calidad de los alimentos, los beneficios para la salud y los usos médicos, subraya su importancia en las industrias alimentaria. En respuesta, la industria se está centrando en métodos más eficientes y sostenibles para la producción de oligosacáridos. Todo en línea con la demanda de los consumidores.
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