フルクトオリゴ糖

フルクトオリゴ糖( FOS ) は、オリゴフルクトースまたはオリゴフルクタンとも呼ばれ、代替甘味料として使用されるオリゴ糖 フルクタンです。FOS は、市販のシロップに含まれる砂糖の 30 ～ 50 パーセントの甘味レベルを示します。^{[信頼できない情報源? ] [1] FOS は天然に存在し、健康的で}カロリーを抑えた食品の需要に応えて 1980 年代に商業的に使用されるようになりました。

イヌリン分解またはフルクトシル化転移プロセス に基づいて、2 つの異なるクラスのフルクトオリゴ糖 (FOS) 混合物が商業的に生産されています。

FOS は、イヌリン、またはポリフルクトースの分解によって生成されます。ポリフルクトースは、末端の α(1→2) 結合したD -グルコースと β(2→1) 結合で結合したD -フルクトース残基のポリマーです。イヌリンの重合度は 10 ～ 60 です。イヌリンは、酵素的または化学的に分解され、一般構造が Glu–Fru _n (略称 GF _n ) および Fru _m (F _m ) のオリゴ糖の混合物になります。n と m は 1 ～ 7 です。このプロセスはある程度自然界でも発生し、これらのオリゴ糖は多数の植物、特にキクイモ、チコリ、ブルーアガベ植物に含まれています。市販品の主な成分は、ケストース（GF ₂）、ニストース（GF ₃）、フルクトシルニストース（GF ₄）、ビフルコース（GF ₃）、イヌロビオース（F ₂）、イヌロトリオース（F ₃）、およびイヌロテトラオース（F ₄）である。

2番目のクラスのFOSは、アスペルギルス・ニガーまたはアスペルギルス^[2]のβ-フルクトシダーゼによるスクロースへの転化反応によって生成されます。得られた混合物の一般式はGF _nで、nは1から5の範囲です。イヌリン由来のFOSとは異なり、β(1→2)結合だけでなく、他の結合も発生しますが、その数は限られています。^[3]

フルクトオリゴ糖は、グリコシド結合の構造上、唾液や腸の消化酵素による加水分解に耐えます。結腸では嫌気性細菌によって発酵されます。言い換えれば、カロリー値が低い一方で、食事の食物繊維成分に寄与します。フルクトオリゴ糖はイヌリンよりも溶けやすいため、ヨーグルトやその他の（乳製品）製品の添加物として使用されることがあります。フルクトオリゴ糖は、甘味プロファイルと後味を改善する高強度人工甘味料と組み合わせて特に使用されます。

FOSはブルーアガベ植物から抽出されるほか、バナナ、タマネギ、チコリの根、ニンニク、アスパラガス、ヒカマ、ネギなどの果物や野菜からも抽出されます。小麦や大麦などの穀物や穀類にもFOSが含まれています。^[4]キクイモとその近縁種のヤコンはブルーアガベ植物とともに、栽培植物の中で最もFOSの濃度が高いことが分かっています。^[5]

FOS は、日本と韓国で長年人気のある甘味料であり^[6]、1990 年に日本政府が 22 人の専門家からなる「機能性食品研究委員会」を設置して、強化食品のカテゴリ (ビタミン強化小麦粉など)を含む「特別栄養食品または機能性食品」の規制を開始する前から人気がありました^{[7] [信頼できない情報源? ]} 。現在では、そのプレバイオティクス効果により、西洋文化でますます人気が高まっています。FOS は、大腸の微生物叢の基質として機能し、胃腸管全体の健康を増進します。また、酵母感染症の治療のためのサプリメントとしても提案されています。^[8]

いくつかの研究により、FOSとイヌリンは動物と人間の両方の腸内でカルシウムの吸収を促進することがわかっています。 ^{[9] [10]}下部腸内の腸内細菌叢はFOSを発酵させ、pHを低下させます。カルシウムは酸に溶けやすいため、食物からより多くのカルシウムが排出され、腸から血流に移動できるようになります。

60歳以上の双子36組を対象としたランダム化比較試験では、参加者にプレバイオティクス（イヌリン3.375 mgとFOS 3.488 mg）またはプラセボを12週間毎日投与し、レジスタンス運動と分岐鎖アミノ酸（BCAA）の補給を行った。遠隔で実施されたこの試験では、プレバイオティクスの補給が腸内微生物叢の変化、特にビフィズス菌の増加につながることが示された。プレバイオティクス群とプラセボ群の椅子からの立ち上がり時間には有意差はなかったが、プレバイオティクスは認知機能を改善した。この研究は、腸内微生物叢への単純な介入が高齢者の認知機能を高める可能性があることを示唆している。 ^{[11] [12]}

FOS は、（すべての種類の繊維と同様に）カロリー値が低い小さな食物繊維であると考えられます。FOS の発酵により、ガスと短鎖脂肪酸が生成されます。後者は体にいくらかのエネルギーを提供します。

FOSを含むすべてのイヌリン型プレバイオティクスは、一般的にビフィズス菌種の増殖を刺激すると考えられています。ビフィズス菌は有益な細菌と考えられています。この効果は、ビフィズス菌やその他の腸内細菌のいずれについても、すべての研究で一様に確認されているわけではありません。^{[13] [信頼できない情報源? ]} FOSは、腸内でクレブシエラ、大腸菌^{[14]、および腸内で病原性となる可能性のある多くの}クロストリジウム種を含む、腸内の多数の細菌種によって発酵されます。これらの種は、FOSの摂取後に生じるガス（水素と二酸化炭素）の形成に主に関与しています^[要出典]。研究では、1日20グラムまでであれば忍容性が高いことが示されています。^[15]

FOSは一般的に安全であると認められている（GRAS）に分類されています。^[16]

食品安全当局は、ニュージーランドで製造されたヨーロッパの大手乳児用粉ミルクブランドが（フラクトオリゴ糖（FOS）を含んでいるため）現地の規制に準拠していないと乳児の親に警告し、使用をやめるよう促した。^[17]

FOSの使用は欧州連合で承認されており、乳児用粉ミルク（6か月までの乳児用）とフォローアップミルク（6か月から12か月の乳児用）に制限された量のFOSを添加することが許可されています。FOSを含む乳児用およびフォローアップミルク製品は、1999年からEUで販売されています。^[17]

FOSは現在、乳児用調製粉乳への使用は承認されていない。^[18]

• キシロオリゴ糖（XOS）