Oligosacharydy - czym są, jakie mają właściwości i funkcje
Oligosacharydy, cząsteczki węglowodanów, to cukry o niskiej masie cząsteczkowej, będące pośrednimi sacharydami między cukrami prostymi i polisacharydami. Posiadają wiele właściwości, pełnią w organizmie różne ważne funkcje, między innymi współtworzą mikrobiom człowieka. Co jeszcze warto o nich wiedzieć?
1. Co to są oligosacharydy?
Oligosacharydy, nazywane oligomerami węglowodanowymi, to krótkie łańcuchy węglowodanowe, tzw. kilkucukry, zawierające od 2 do 10 monomerów. Powstają poprzez połączenie kilku cząsteczek cukrów prostych za pomocą wiązania O-glikozydowego.
1.1. Podział węglowodanów
Ze względu na złożoność budowy chemicznej węglowodany dzieli się na monosacharydy - związki, które nie ulegają hydrolizie na prostsze węglowodany, sacharydy złożone, które ulegają hydrolizie na prostsze węglowodany i które dalej dzieli się na polisacharydy zbudowane z połączenia ponad dziesięciu monosacharydów oraz oligosacharydy, które są zbudowane przez połączenia wiązaniami półacetalowymi od dwóch do dziesięciu monosacharydów.
Oligosacharydy to węglowodany, zwierające w formie łańcucha niewielką ilość monosacharydów. Najprostszymi oligosacharydami są dwucukry, z których najbardziej znanym jest sacharoza. Oligosacharydem składającym się z 3 monomerów, to jest trisacharydem, jest rafinoza i gencjanoza. Z czterech monomerów składa się stachioza.
Kilkucukry mogą być otrzymywane bezpośrednio przez ekstrakcję z naturalnych surowców, produkowane przez chemiczną hydrolizę polisacharydów lub w efekcie enzymatycznej syntezy z disacharydów. W organizmach żywych oligosacharydy rozkładane są przy udziale glikozydaz.
Wyróżnia się homooligosacharydy, które są zbudowane z kilku identycznych monosacharydów oraz heterooligosacharydy, zbudowane z różnych monosacharydów.
2. Funkcje oligosacharydów
Oligosacharydy pełnią rozmaite funkcje w żywych organizmach. To istotny element przewodu pokarmowego. Tworzą mikroflorę jelitową, zwiększają aktywność bakterii mlekowych oraz bifidobakterii. Wywołują tak zwany efekt prebiotyczny. Oligosacharydy obecne w jelitach umożliwiają bytowanie oraz funkcjonowanie pożytecznych bakterii, które tworzą mikroflorę jelitową, zapewniając zdrową mikrobiocenozę przewodu pokarmowego. Odżywiają, dzięki czemu stymulują wzrost i aktywność pożytecznych bakterii w przewodzie pokarmowym.
Ponieważ oligosacharydy budują błony komórkowe, tkankę łączną, a w połączeniu z białkami tworzą hormony, enzymy oraz inne ważne dla zdrowia substancje, pełnią funkcję strukturalną. Dodatkowo biorą udział w mechanizmach krwiotwórczych oraz determinują grupę krwi AB0. Ponadto oligosacharydy pełnią funkcję ochronną. Są obecne w płynie stawowym i wchodzą w skład ścian komórek ciała. Zapewniają elastyczność naczyń krwionośnych.
Nie można zapomnieć, że w procesie utleniania węglowodanów uwalniana jest energia, będąca źródłem zapotrzebowania organizmu na energię. Ponadto oligosacharydy dbają o optymalne stężenie jonów magnezu oraz wapnia, które wiążą cząsteczki wody w płynie wewnątrzkomórkowym (funkcja hydroosmotyczną).
3. Oligosacharydy prebiotyczne
Oligosacharydy prebiotyczne, które nie są trawione przez enzymy przewodu pokarmowego, tworzą wyjątkową frakcję rozpuszczalnego błonnika. Wpływają korzystnie na florę jelitową i zdrowie. Do oligosacharydów prebiotycznych należą fruktooligosacharydy i galaktooligosacharydy (FOS/GOS).
To naturalne składniki żywności. Oligosacharydy prebiotyczne są obecne w większości produktów spożywczych, głównie w warzywach, owocach i roślinach. Najwięcej można ich znaleźć w: bananach, jabłkach, czosnku, cebuli, kapuście, miodzie, mleku i produktach mlecznych.
4. Oligosacharydy mleka kobiecego
Oligosacharydy są bardzo ważnym składnikiem mleka kobiecego. Ich rola jest nie do przecenienia. Oligosacharydy mleka kobiecego (HMO, z ang. Human Milk Oligosaccharides) to grupa około 200 zróżnicowanych pod względem budowy wolnych oligosacharydów, zazwyczaj złożonych z 3 do 8 jednostek monosacharydowych, unikatowych dla mleka kobiecego.
Oligosacharydy w mleku matki to wyjątkowe węglowodany, które stanowią trzeci co do wielkości stały składnik mleka kobiecego, zaraz po laktozie i tłuszczu. Są obecne w znaczących ilościach. Wraz z bakteriami probiotycznymi stanowią bardzo ważny element budowania układu odpornościowego, przeciwzapalnego i przeciwwirusowego dziecka. Nie spełniają funkcji odżywczej, ale stanowią pożywienie dla zawartych w jelicie pożytecznych bakterii, zwłaszcza z rodzaju Bifidobacteria.