Fruttoligosaccaridi sono carboidrati naturali composti da catene corte di molecole di fruttosio. Sono oligosaccaridi prodotti enzimaticamente da barbabietole da zucchero, cicoria e canna da zucchero e sono composti principalmente da kestosio, nistosio e fruttosil nistosio. Sono utilizzati come prebiotici nelle formulazioni cosmetiche per supportare la flora microbica cutanea.
Processo di produzione industriale
- Preparazione delle materie prime. Si utilizzano fonti naturali ricche di zuccheri, come la radice di cicoria o la canna da zucchero. Queste vengono raccolte e lavorate per isolare l'inulina o il saccarosio.
- Estrazione dell'inulina. Se si parte dalla radice di cicoria, l'inulina viene estratta attraverso un processo di lisciviazione in acqua calda e poi filtrata per rimuovere solidi e impurità.
- Idrolisi enzimatica. L'inulina o il saccarosio vengono sottoposti a idrolisi enzimatica con enzimi come l'inulinasi o la fruttosiltransferasi, che tagliano i legami tra le molecole di zucchero, producendo FOS.
- Filtrazione. La miscela viene filtrata per rimuovere proteine, enzimi e altre impurità, lasciando una soluzione arricchita in FOS.
- Concentrazione. La soluzione viene concentrata tramite evaporazione sotto vuoto per ridurre il contenuto di acqua e aumentare la concentrazione dei FOS.
- Cristallizzazione e purificazione. La soluzione concentrata viene raffreddata per far cristallizzare i FOS. I cristalli vengono raccolti e ulteriormente purificati tramite ricristallizzazione.
- Controllo di qualità. Il prodotto finale viene sottoposto a test per verificarne la purezza, la conformità agli standard e la funzionalità come prebiotico.
A cosa serve e dove si usa
I fruttoligosaccaridi sono ingredienti attivi usati nei prodotti cosmetici grazie alla loro capacità di agire come prebiotici, supportando la crescita di batteri benefici sulla pelle. Favoriscono un microbioma cutaneo sano, che aiuta a rafforzare la barriera cutanea e a proteggere la pelle dagli agenti esterni. Vengono spesso impiegati in creme, sieri e maschere per la loro azione idratante e riequilibrante.
Cosmetica - Funzioni INCI
- Umettante. Composto igroscopico utilizzato per ridurre al minimo la perdita d'acqua nella pelle e per prevenirne l'essiccazione facilitando un più rapido e maggiore assorbimento di acqua nello strato corneo dell'epidermide. L'epidermide è il più superficiale dei tre strati con cui è composta la pelle umana (epidermide, derma e ipoderma) ed è lo strato che provvede al mantenimento dell'idratazione in tutti e tre gli strati. A sua volta l'epidermide è composta da cinque strati: corneo, il più superficiale, granulare, spinoso, lucido, basale. Gli umettanti hanno la capacità di trattenere nello strato corneo l'acqua che attirano dall'aria ed hanno la funzione di idratare la pelle. Meglio utilizzarli prima degli emollienti che sono a base d'olio.
- Agente condizionante della pelle. Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.
Applicazioni Cosmetiche
Proprietà idratanti. I frutto-oligosaccaridi attraggono e trattengono l'umidità, migliorando l'idratazione e la morbidezza della pelle.
Effetti prebiotici. Nutrono i batteri benefici presenti naturalmente sulla pelle, supportando l'equilibrio della flora cutanea e proteggendo contro le infezioni.
Effetti lenitivi. Riducono le infiammazioni e leniscono la pelle irritata, rendendoli ideali per pelli sensibili o infiammate.
Effetto protettivo. Creano una barriera sulla pelle che protegge dagli agenti esterni, mantenendo l'integrità della barriera cutanea.
Versatilità. Possono essere incorporati in una varietà di prodotti cosmetici, come sieri, lozioni, maschere e creme, per le loro proprietà prebiotiche e idratanti.
Altre Applicazioni
Alimentazione. I frutto-oligosaccaridi sono utilizzati come dolcificanti a basso contenuto calorico in bevande e alimenti, fornendo un'opzione sana e prebiotica (1).
Integratori alimentari. Impiegati come prebiotici negli integratori alimentari per promuovere la salute intestinale e migliorare la digestione (2).
Industria farmaceutica. Utilizzati in farmaci e prodotti medici per le loro proprietà benefiche sulla salute intestinale e l'equilibrio della flora (3).
Molecular Formula C6H12O6
Molecular Weight 180.16 g/mol
CAS 470-23-5
UNII B986VTP17J
DTXSID60859011
Synonyms:
beta-D-fructofuranose
Bibliografia_____________________________________________________________________
(1) Sabater-Molina M, Larqué E, Torrella F, Zamora S. Dietary fructooligosaccharides and potential benefits on health. J Physiol Biochem. 2009 Sep;65(3):315-28. doi: 10.1007/BF03180584. PMID: 20119826.
Abstract. Fructooligosaccharides (FOS) are oligosaccharides that occur naturally in plants such as onion, chicory, garlic, asparagus, banana, artichoke, among many others. They are composed of linear chains of fructose units, linked by beta (2-1) bonds. The number of fructose units ranges from 2 to 60 and often terminate in a glucose unit. Dietary FOS are not hydrolyzed by small intestinal glycosidases and reach the cecum structurally unchanged. There, they are metabolized by the intestinal microflora to form short-chain carboxylic acids, L -lactate, CO(2), hydrogen and other metabolites. FOS have a number of interesting properties, including a low sweetness intensity; they are also calorie free, non-cariogenic and are considered as soluble dietary fibre. Furthermore, FOS have important beneficial physiological effects such as low carcinogenicity, a prebiotic effect, improved mineral absorption and decreased levels of serum cholesterol, triacylglycerols and phospholipids. Currently FOS are increasingly included in food products and infant formulas due to their prebiotic effect stimulate the growth of nonpathogenic intestinal microflora. Their consumption increases fecal bolus and the frequency of depositions, while a dose of 4-15 g/day given to healthy subjects will reduce constipation, considered one of the growing problems of modern society, and newborns during the first months of life.
(2) Tokunaga T. Novel physiological function of fructooligosaccharides. Biofactors. 2004;21(1-4):89-94. doi: 10.1002/biof.552210117. PMID: 15630176.
Abstract. Two key properties of short chain fructooligosaccharides (sc-FOS) which lead to physiological functions are indigestibility in the small intestine and fermentability in the colon. Sc-FOS is converted into short chain fatty acids (SCFAs) by intestinal bacteria in the colon and absorbed. Through the metabolic pathway, sc-FOS improves gastrointestinal (GI) condition such as relief from constipation, formation of preferable intestinal microflora and intestinal immunomodulation those are known as prebiotics' function. Besides improvement of GI condition, dietary sc-FOS influences on calcium and magnesium absorption in the colon. A major mineral absorption site is the small intestine, but the colon also works as a Ca and Mg absorption site with an aid of SCFAs made from sc-FOS. Furthermore dietary sc-FOS influences on bioavailability of soy-isoflavones. Plasma and urinal concentration of Genistein and Daidzein, aglycones of Daidzin and Genistin, are higher in the rat fed with sc-FOS than the control rat. An additive effect of dietary isoflavone and sc-FOS was observed on the bone mineral density in OVX mice and moreover sc-FOS increased ceacal beta-glycosidase activity and equol production. These results suggest that FOS increase the bioavailability of isoflavones.
(3) Skrzydło-Radomańska B, Prozorow-Król B, Cichoż-Lach H, Majsiak E, Bierła JB, Kosikowski W, Szczerbiński M, Gantzel J, Cukrowska B. The Effectiveness of Synbiotic Preparation Containing Lactobacillus and Bifidobacterium Probiotic Strains and Short Chain Fructooligosaccharides in Patients with Diarrhea Predominant Irritable Bowel Syndrome-A Randomized Double-Blind, Placebo-Controlled Study. Nutrients. 2020 Jul 5;12(7):1999. doi: 10.3390/nu12071999.
Abstract. The purpose of the randomized double-blind placebo-controlled trial was to assess the effectiveness of synbiotic preparation containing probiotic Lactobacillus rhamnosus FloraActive™ 19070-2, Lactobacillus acidophilus DSMZ 32418, Bifidobacterium lactis DSMZ 32269, Bifidobacterium longum DSMZ 32946, Bifidobacterium bifidum DSMZ 32403 and fructooligosaccharides in adult patients with diarrhea-dominant IBS (IBS-D). The study included eighty patients with moderate and severe IBS-D who were randomized to receive synbiotics or placebo for eight weeks. Finally, a total of sixty-eight patients finished the study. The primary endpoints included the assessment of the symptoms' severity with IBS symptom severity scale (IBS-SSS), an improvement of IBS global symptoms with Global Improvement Scale (IBS-GIS) and adequate relief of symptoms after four and eight weeks of therapy. Secondary endpoints, which were collected by telephone interviewers three times a week included the assessment of individual IBS symptoms and adverse events. Synbiotic treatment in comparison to placebo significantly improved IBS-GIS (p = 0.043), and IBS-SSS score inducing a decrease in the total IBS-SSS (p = 0.042) and in domain-specific scores related to flatulence (p = 0.028) and bowel habit (p = 0.028) after four and eight weeks. Patients treated with synbiotics reported in weekly observations a significant amelioration in a feeling of incomplete bowel movements, flatulence, pain, stool pressure and diarrheal stools compared to those receiving placebo. There were no differences in adverse events between both groups. Concluding, the multi-strain synbiotic preparation was associated with a significant improvement in symptoms in IBS-D patients and was well-tolerated. These results suggest that the use of synbiotics offers a benefit for IBS-D patients. [Clinicaltrials.gov NCT04206410 registered 20 December 2019].
