isomaltooligosacárido

El isomaltooligosacárido ( IMO ) es una mezcla de carbohidratos de cadena corta con propiedades de resistencia a la digestión. El IMO se encuentra de forma natural en algunos alimentos y también se fabrica comercialmente. La materia prima utilizada para su fabricación es el almidón , que se transforma enzimáticamente en una mezcla de isomaltooligosacáridos.

El término " oligosacárido " abarca carbohidratos que son más grandes que los di- o trisacáridos simples , pero más pequeños que los polisacáridos (mayores de 10 unidades). Los isomaltoso-oligosacáridos (IMO) son oligómeros de glucosa con enlaces α-D-(1,6), incluyendo isomaltosa , panosa, isomaltotriosa, isomaltotetraosa, isomaltopentaosa, nigerosa , kojibiosa y oligosacáridos ramificados superiores. ^{[ 1 ]} Dependiendo del método de producción, la estructura de las moléculas de IMO puede variar significativamente. Mientras que las enzimas intestinales humanas digieren fácilmente los enlaces glucosídicos α(1,4) , los IMO de cadena más larga (por ejemplo, >= DP4) con enlaces α(1,6) no se hidrolizan fácilmente y presentan una propiedad de resistencia a la digestión. Por lo tanto, algunas preparaciones de IMO solo se digieren parcialmente en el tracto gastrointestinal superior .

Los isomaltosa-oligosacáridos son una parte normal de la dieta humana y se encuentran naturalmente en alimentos fermentados, como panes de masa madre fermentados y kimchi. El disacárido isomaltosa también está presente en el miso de arroz, la salsa de soja y el sake. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} La isomaltosa, uno de los componentes disacáridos α(1,6)-enlazados del IMO, se ha identificado como un constituyente natural de la miel y, aunque químicamente relacionado, no es un IMO. ^{[ 5 ]} El IMO es un jarabe de sabor dulce y alta densidad que podría secarse por pulverización en forma de polvo.

Para la fabricación de IMO a escala comercial, las industrias alimentarias utilizan almidón procesado a partir de cereales como trigo, cebada, legumbres (guisantes, frijoles, lentejas ), avena, tapioca , arroz, patata y otros. Esta variedad de fuentes podría beneficiar a los consumidores con alergias o hipersensibilidad a ciertos cereales. El proceso de fabricación controla el grado de polimerización (dp) y los enlaces α(1,6) para garantizar una calidad constante del IMO procedente de diferentes fuentes de almidón. El almidón se convierte primero, mediante hidrólisis enzimática simple , en jarabe de alta maltosa con di-, tri y oligosacáridos (2, 3 o más unidades de glucosa) con enlaces α(1,4)-glucosídicos que son fácilmente digeribles en el intestino humano. Estos enlaces α(1,4)-glucosídicos se convierten posteriormente en enlaces α(1,6)-glucosídicos resistentes a la digestión, creando enlaces "iso" entre fracciones de glucosa y formando isomalto-oligosacárido (IMO).

La mayoría de los oligosacáridos que se encuentran en el IMO consisten en tres a seis unidades de monosacáridos (glucosa) unidas entre sí. Sin embargo, también están presentes disacáridos, así como polisacáridos más largos (hasta nueve unidades de glucosa). La fracción de disacáridos del IMO consiste principalmente en isomaltosa unida mediante enlaces α(1,6) , mientras que la fracción de trisacáridos está formada por maltotriosa , panosa e isomaltotriosa. Una mezcla de isomaltotetraosa, isomaltopentaosa, maltohexaosa, maltoheptaosa y pequeñas cantidades de oligómeros con 8 o más grados de polimerización, comprenden los oligómeros restantes en el IMO. Los oligómeros más largos no tienen enlaces α(1,6) al 100%; la proporción de enlaces α(1,4) a α(1,6) es variable.

Estudios en animales describen el IMO como una molécula multifuncional que ejerce efectos positivos sobre la salud digestiva; actúa como prebiótico , disminuye la flatulencia, tiene un bajo índice glucémico y previene la caries dental en animales. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

Los prebióticos se definen como "ingredientes alimentarios no digeribles que pueden afectar beneficiosamente al huésped al estimular selectivamente el crecimiento y/o la actividad de un número limitado de bacterias en el colon ". ^{[ 11 ]} Los oligosacáridos que no se digieren ni se absorben en el intestino delgado pasan al colon, donde son fermentados por las bifidobacterias , lo que potencia la proliferación bacteriana. En este sentido, los oligosacáridos fermentables pueden considerarse prebióticos . Los oligosacáridos en las mezclas de IMO son fermentados, al menos parcialmente, por bacterias en el colon y, por lo tanto, pueden estimular el crecimiento de subpoblaciones bacterianas. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

La caries dental se produce por la formación de glucano insoluble ( placa ) en la superficie de los dientes y por la producción de ácidos por las bacterias presentes en ella. Estos ácidos atacan los tejidos duros del diente. Estudios con modelos animales demostraron que el IMO, en lugar de la sacarosa, reduce la cantidad de placa formada y también la cantidad de ácidos que atacan el esmalte. Por lo tanto, el IMO actúa como agente anticaries. ^{[ 17 ]}

El índice glucémico (IG) reportado para IMO es 34,66 ± 7,65 (en una escala de 1 a 100), lo que representa un IG bajo. ^{[ 18 ]} El consumo de IMO mejoró eficazmente los movimientos intestinales, la producción de heces y la fermentación microbiana en el colon sin efectos adversos en personas mayores. ^{[ 19 ]}

Las declaraciones de propiedades saludables de las distintas clases de oligosacáridos han sido investigadas por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y se ha concluido que carecen de fundamento suficiente. Por lo tanto, las declaraciones de propiedades saludables de los oligosacáridos y los prebióticos están prohibidas en la Unión Europea . ^{[ 20 ]}

El IMO está ganando aceptación mundial entre los fabricantes de alimentos para su uso en una amplia gama de productos alimenticios, especialmente bebidas y barritas energéticas/nutritivas. En Estados Unidos, el IMO ganó popularidad alrededor de 2016 como ingrediente en barritas energéticas, en particular en las barritas de proteínas Quest Nutrition . ^{[ 21 ]} Sin embargo, el IMO también se utiliza como edulcorante bajo en calorías en diversos alimentos, como productos de panadería y cereales. Dado que el IMO es aproximadamente un 50 % tan dulce como la sacarosa (azúcar), no puede sustituir al azúcar en una proporción de uno a uno. No obstante, el IMO tiene pocos efectos secundarios en comparación con otros oligosacáridos de la misma clase. ^{[ 22 ]} Por consiguiente, esta molécula de carbohidrato está recibiendo una atención creciente por parte de los fabricantes de alimentos en Norteamérica, así como en Europa.

En general, todos los oligosacáridos resistentes a la digestión, incluido el IMO, tienen efectos secundarios adversos cuando se consumen en cantidades superiores a los niveles permitidos. La dosis máxima permitida de IMO es de 1,5  g/kg de peso corporal, que es superior a la de cualquier otro sustituto del azúcar. ^{[ 22 ]} Sin embargo, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) ha recomendado un consumo máximo de 30  g/día de IMO. ^{[ 23 ]} Dosis más altas (superiores a 40  g/día) pueden causar síntomas gastrointestinales como flatulencia, hinchazón , heces blandas o diarrea .

El IMO y otros oligosacáridos han sido aprobados desde hace tiempo en China y Japón. En Japón, el IMO ha estado en la lista de Alimentos para Usos Específicos de Salud (FOSHU) durante más de 10 años. En 2002, más del 50% de los alimentos FOSHU en Japón incorporaban oligosacáridos como componente funcional. ^{[ 24 ] [ 25 ]} La lista incluye muchos tipos de alimentos: refrescos y otras bebidas, yogur helado, productos de confitería, edulcorantes, galletas, mezclas para bebidas de café, pan, tofu, chocolate y mezclas para sopas. El IMO se ha importado a los Estados Unidos durante los últimos años, pero nunca se ha fabricado allí ni ha sido aprobado formalmente por la FDA. En 2009, una empresa con sede en Canadá, BioNeutra , recibió la aprobación de la FDA- GRAS y de Health Canada para el IMO. ^{[ 26 ]} En 2018, BioNeutra presentó una petición a la FDA estadounidense para que los IMO se agregaran a la lista de fibra dietética, pero fue denegada. ^{[ 27 ]} Según la guía de la FDA de 2016, para ser etiquetado como "fibra dietética", se deben cumplir dos criterios: no ser digerible por las enzimas humanas y tener un beneficio fisiológico comprobado (por ejemplo, fermentación, moderación del azúcar en sangre), el primero de los cuales no cumplió el IMO ^{[ 28 ]} . En la Unión Europea, el IMO está autorizado como un nuevo alimento (NF) de conformidad con el Reglamento (UE) 2015/2283. ^{[ 29 ]}

El IMO se fabrica comercialmente principalmente en China y Japón. Sin embargo, la mayor parte de este producto se consume localmente o se exporta a países asiáticos vecinos. En Japón, Meiji Dairies (Meiji Food Company) es uno de los mayores productores de IMO. El IMO se comercializa bajo varios nombres comerciales como IMO-900 e IMO-800. Al ser un ingrediente alimentario novedoso , no había un productor de IMO en Norteamérica y Europa hasta que BioNeutra North America, Inc. comenzó a fabricar este producto con la marca registrada VitaFiber IMO, ^{[ 30 ]} que fue aprobado para su uso en Canadá por Health Canada en 2012. ^{[ 31 ]} Las empresas con sede en EE. UU. también han estado produciendo otros tipos de oligosacáridos, como GOS , FOS y XOS .

• Fructooligosacárido – Oligosacárido fructano (FOS) 
• Galactooligosacárido – Clase de prebióticos (GOS) 
• Xilooligosacárido – Polímero del azúcar xilosa (XOS)