Fructooligosacáridos (FOS)
1. Identidad: nombres químicos, fuentes botánicas y formas comunes
Identidad química y nomenclatura
Los FOS son un tipo de oligosacárido definido como carbohidratos no digeribles compuestos por moléculas de glucosa y fructosa unidas por enlaces glucosídicos β(2→1) y con un grado de polimerización que varía de 2 a 60 unidades de longitud de cadena. Los FOS suelen denominarse oligofructosa, oligofructano, oligómeros de fructosa, fructanos y glicofructanos. Desde el punto de vista químico, los fructooligosacáridos son polímeros formados por una molécula de sacarosa alargada mediante una cadena de residuos fructosilo, con la estructura general GFn (donde G corresponde a un residuo de glucosa, F es un residuo de fructosa y n es el número de residuos de fructosa).
Los FOS constituyen una serie de oligosacáridos homólogos derivados de la sacarosa, generalmente representados por la fórmula química GFn: (A) 1-kestosa (GF2); (B) nistosa (GF3); (C) 1F-β-fructofuranosil nistosa (GF4). Los principales componentes de los productos comerciales son kestosa (GF2), nistosa (GF3), fructosilnistosa (GF4), bifurcosa (GF3), inulobiosa (F2), inulotriosa (F3) e inulotetraosa (F4). El enlace fructosil-glucosilo es siempre β-(2→1), igual que en la sacarosa, mientras que los enlaces fructosil-fructosilo son β-(1→2) o β-(6→2). Los fructanos ramificados presentan enlaces β-(2→6).
Debido a la configuración de sus enlaces glucosídicos, los fructooligosacáridos resisten la hidrólisis por las enzimas digestivas salivales e intestinales. En el colon son fermentados por bacterias anaerobias. En otras palabras, tienen un valor calórico más bajo, mientras contribuyen a la fracción de fibra dietética de la dieta. Los FOS aportan aproximadamente 1.5 kcal/g, lo que los hace ideales para formulaciones sin azúcar.
Los FOS presentan niveles de dulzor entre el 30 y el 50 por ciento del azúcar en jarabes preparados comercialmente. Los fructooligosacáridos son más solubles que las inulinas y, por ello, se usan a veces como aditivo en el yogur y otros productos (lácteos). Los fructooligosacáridos se emplean especialmente en combinación con edulcorantes artificiales de alta intensidad, cuyo perfil de dulzor y regusto mejoran.
Fuentes botánicas naturales
Los FOS se extraen de la planta de agave azul, así como de frutas y verduras como el plátano, la cebolla, la raíz de achicoria, el ajo, el espárrago, la jícama y el puerro. Algunos granos y cereales, como el trigo y la cebada, también contienen FOS. Se ha comprobado que la alcachofa de Jerusalén y su pariente el yacón, junto con la planta de agave azul, presentan las concentraciones más altas de FOS entre las plantas cultivadas. Los FOS pueden encontrarse en aproximadamente 36,000 plantas, cereales y en la miel; sin embargo, estas fuentes solo aportan cantidades traza de FOS, lo que hace necesaria su producción comercial.
Los FOS son producidos por la fructosiltransferasa (FTase) derivada de algunas plantas como la alcachofa de Jerusalén, la achicoria, el espárrago, el plátano, la pitahaya y la cebolla. La enzima sacarosa:sacarosa fructosiltransferasa es responsable de la producción del fructooligosacárido más pequeño, la 1-kestosa, directamente a partir de dos unidades de sacarosa en plantas como la cebolla.
Producción comercial y formas
Se producen comercialmente dos clases distintas de mezclas de fructooligosacáridos (FOS), basadas en procesos de degradación de la inulina o de transfructosilación. Los FOS pueden producirse por degradación de la inulina, o polifructosa, un polímero de residuos de D-fructosa unidos por enlaces β(2→1) con una D-glucosa terminal unida mediante enlace α(1→2). El grado de polimerización de la inulina varía de 10 a 60. La inulina puede degradarse enzimática o químicamente a una mezcla de oligosacáridos con la estructura general Glu–Frun (abrev. GFn) y Frum (Fm), con n y m que varían de 1 a 7.
La segunda clase de FOS se prepara mediante la acción de transfructosilación de una β-fructosidasa de Aspergillus niger o Aspergillus sobre la sacarosa. La mezcla resultante tiene la fórmula general GFn, con n que varía de 1 a 5. A diferencia de los FOS derivados de la inulina, no solo hay enlaces β(1→2), sino que también se presentan otros enlaces, aunque en cantidades limitadas.
Presentes de forma natural en diversas frutas y verduras, los FOS se producen principalmente de manera enzimática o microbiana a partir de sacarosa o de fructanos de cadena larga, en particular la inulina. Enzimas como la fructosiltransferasa, la β-fructofuranosidasa y la endoinulinasa suelen intervenir en su producción. Las preparaciones comerciales de FOS utilizadas por sus propiedades prebióticas pertenecen especialmente al tipo inulina y presentan un bajo grado de polimerización (DP), que va de 3 a 9.
La creciente demanda de los consumidores por alimentos saludables ha impulsado el uso generalizado de los FOS en la industria de alimentos funcionales. Así, los FOS se han incorporado a productos lácteos, bebidas, snacks y alimentos para mascotas. Actualmente, los FOS se incorporan en diversas aplicaciones alimentarias, como fórmulas infantiles, alimentos para bebés, productos lácteos, productos de carne/pescado/aves, confitería/dulces, productos de cereales, bebidas, galletas, crackers, productos de panadería, suplementos alimenticios y alimentos procesados en todo Estados Unidos y Europa.
2. Uso tradicional e histórico
La historia de los fructooligosacáridos se remonta a más de 150 años. La historia moderna de los fructanos comenzó con su descubrimiento por Rose (1804). Aunque los FOS como compuesto aislado solo fueron identificados y nombrados en el siglo XX, el consumo tradicional de alimentos ricos en FOS se ha dado durante miles de años en diversas culturas.
La raíz de achicoria, una de las fuentes naturales más ricas en FOS e inulina, se usó en el Antiguo Egipto, Grecia y Roma como tónico hepático y auxiliar digestivo. El ajo y la cebolla, alimentos básicos en cocinas de todo el mundo, también se usaron medicinalmente para la digestión, la inmunidad y la circulación, aportando FOS junto con otros compuestos bioactivos.
En la Medicina Tradicional China, hierbas como el ñame chino y la bardana, que contienen FOS y otras fibras fermentables, se usaban para tonificar el Bazo y el Estómago, apoyar el Qi y aliviar el estreñimiento. De igual manera, la alcachofa de Jerusalén, otra planta rica en FOS, se ha utilizado en remedios populares europeos para el azúcar en sangre y la salud intestinal.
Durante siglos, el levano-FOS ha formado parte de la dieta humana en muchas culturas. Su papel como moléculas saludables se ha demostrado a lo largo de la historia.
El uso de los FOS como ingrediente aislado surgió en la década de 1980, en respuesta a la demanda de los consumidores por alimentos más saludables y bajos en calorías. La introducción comercial de los FOS ocurrió en la década de 1980 gracias a los esfuerzos de Meiji Seika Kaisha en Japón. Los FOS han sido un edulcorante popular en Japón y Corea durante muchos años, incluso antes de 1990, cuando el gobierno japonés instauró un "Comité de Estudio de Alimentos Funcionalizados" de 22 expertos para comenzar a regular los "alimentos de nutrición especial o alimentos funcionales". El reconocimiento científico moderno de los FOS comenzó en Japón en la década de 1980, donde los investigadores exploraron sus efectos prebióticos como parte del desarrollo de la ciencia de alimentos funcionales del país.
Meiji Seika Ltd. de Japón comercializó la producción de fructooligosacáridos a partir de sacarosa mediante la acción de la β-fructofuranosidasa de Aspergillus niger. Para 1990, el mercado de FOS había crecido a más de 4,000 toneladas métricas, incorporándose a todo tipo de productos alimentarios y de salud.
3. Constituyentes clave y mecanismos de acción
Moléculas constituyentes principales
Los FOS son oligosacáridos de cadena corta basados en fructosa, con notables beneficios funcionales y para la salud. Los tres oligómeros principales presentes en las preparaciones comerciales típicas de scFOS son la 1-kestosa (GF2), la nistosa (GF3) y la 1F-β-fructofuranosil nistosa (GF4). Los FOS de cadena corta (scFOS) son fermentados de manera más rápida y selectiva por bacterias beneficiosas como las Bifidobacterias, en comparación con la inulina de cadena más larga.
Resistencia a la digestión
Los FOS resisten la hidrólisis por la saliva y las enzimas digestivas intestinales debido a la formación de sus enlaces glucosídicos. Estos son fermentados en el intestino por bacterias anaerobias, lo que contribuye a una mayor biodisponibilidad de la fibra dietética y a un bajo valor calórico. El carbohidrato digerible se digiere en el tracto gastrointestinal superior y proporciona energía. El sacárido no digerible atraviesa intacto el tracto superior y es fermentado en el colon, generando respuestas fisiológicas.
Efecto bifidogénico (fermentación selectiva)
El uso de los FOS como suplemento dietético se ha asociado con un aumento en la abundancia del género Bifidobacterium, un miembro importante de la comunidad microbiana intestinal desde el nacimiento y a lo largo de todo el proceso de envejecimiento. Esta propiedad bifidogénica de los FOS cuando se usan como prebiótico ha sido demostrada por varios estudios recientes con participantes humanos.
Los estudios reportan consistentemente un aumento de bacterias beneficiosas, en particular Bifidobacterium y Lactobacillus, lo que conduce a una mayor producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA, por sus siglas en inglés) como el acetato, el propionato y el butirato. Estos cambios metabólicos se vinculan con una mejor integridad de la barrera epitelial, una menor señalización inflamatoria, la modulación de las respuestas inmunitarias y un mejor equilibrio metabólico.
Producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA)
Los cambios en la comunidad microbiana intestinal provocados por la ingesta de FOS también generan cambios en los productos metabólicos de dicha comunidad, en especial en la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA). Los SCFA son el motor de muchos de los efectos beneficiosos para la salud asociados con la comunidad microbiana intestinal, incluyendo la homeostasis de la glucosa, la integridad del tracto gastrointestinal y la inmunidad del huésped.
La fermentación de las fibras dietéticas en ácidos grasos de cadena corta (SCFA) por la microbiota intestinal puede promover el peristaltismo intestinal al activar receptores en las células productoras de 5-hidroxitriptamina (5-HT) y aumentar la síntesis y liberación de 5-HT. Los SCFA desempeñan un papel crucial en la salud intestinal y tienen efectos metabólicos extraintestinales más allá del intestino, como la regulación de la homeostasis de la glucosa, el metabolismo lipídico, la función inmunitaria y el apetito.
Para la mucosa, el butirato sirve como combustible, mientras que el propionato y el acetato ingresan a la circulación portal e influyen en el metabolismo de los lípidos y los carbohidratos.
Aumento de la absorción de minerales
La fermentación intestinal de los FOS produce SCFA, que disminuyen el pH y promueven la absorción de calcio y magnesio, tanto en animales como en estudios clínicos en humanos. Los FOS también tienen un efecto de aumento sobre la absorción intestinal de calcio (Ca), magnesio (Mg) y hierro.
Metabolismo lipídico
La fermentación de los FOS aumenta los SCFA en el intestino, lo que ayuda a reducir el nivel de triglicéridos y colesterol, señalando la importancia de los FOS en el manejo de la hipercolesterolemia. Se propone que los FOS podrían aumentar la excreción fecal de colesterol al estimular el crecimiento bacteriano, lo que a su vez reduce el nivel de colesterol en sangre.
4. Evidencia científica por área de uso
4.1 Modulación de la microbiota intestinal (efecto prebiótico)
Los fructanos tipo inulina (ITF), incluyendo los fructooligosacáridos de cadena corta (scFOS), la oligofructosa y la inulina, son fibras de uso común ampliamente consideradas prebióticas por su capacidad de ser utilizadas selectivamente por la microbiota intestinal para conferir un beneficio a la salud.
Un ECA humano de referencia sobre respuesta a la dosis, publicado en Scientific Reports (2019), investigó directamente el efecto bifidogénico de los FOS. Este estudio examinó estos aspectos mediante un diseño aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, de relación dosis-respuesta. El estudio incluyó a 80 participantes a quienes se administraron FOS en tres niveles de dosis (2.5, 5 y 10 g/día) o placebo (maltodextrina, 10 g/día) durante la fase de dosificación. Se secuenció y analizó el ADN microbiano extraído de muestras fecales recolectadas en 9 puntos temporales intermedios.
Los prebióticos como la inulina, los galactooligosacáridos (GOS) y los fructooligosacáridos (FOS) pueden influir positivamente en la microbiota intestinal al promover bacterias beneficiosas como las Bifidobacterias. Los fructooligosacáridos (FOS) son carbohidratos bien conocidos que promueven una microbiota intestinal saludable y se ha demostrado previamente que aumentan los niveles de Bifidobacterium y Lactobacillus.
La revisión sistemática de Hughes et al. (2021, PMC) examinó el potencial prebiótico de los fructanos tipo inulina en ensayos clínicos en humanos. Su revisión analizó los efectos beneficiosos sobre la composición de la microbiota intestinal y sobre procesos intestinales y extraintestinales, incluyendo la homeostasis de la glucosa, los lípidos, la absorción de minerales y la salud ósea, el apetito y la saciedad, la inflamación y la función inmunitaria, y la composición corporal.
Fuerza de la evidencia: El efecto bifidogénico de los FOS es uno de los efectos demostrados de manera más consistente en ensayos clínicos en humanos. Múltiples ECA y revisiones sistemáticas respaldan aumentos selectivos en los recuentos de Bifidobacterium tras la suplementación con FOS. Este se considera el mecanismo y resultado mejor establecido para los FOS como prebiótico.
4.2 Estreñimiento y función intestinal
Una revisión sistemática y metaanálisis de ECA de 2024, publicada en Foods (MDPI) e indexada en PMC, examinó específicamente los FOS y el estreñimiento funcional. El estudio se propuso investigar la utilidad del consumo de FOS como suplemento dietético sobre la frecuencia de las deposiciones, la consistencia de las heces, la abundancia de Bifidobacterias, el tiempo de tránsito gastrointestinal y los síntomas gastrointestinales, mediante una revisión sistemática y metaanálisis de ECA. Las bases de datos consultadas incluyeron la Biblioteca Cochrane, PubMed, EMBASE y Web of Science hasta el 2 de marzo de 2024. Se incluyeron ECA que reportaran el uso de FOS como suplemento, y el riesgo de sesgo se evaluó con la herramienta de evaluación de riesgo de sesgo de Cochrane. El metaanálisis abarcó 17 ensayos controlados aleatorizados, con un total de 713 participantes.
En general, la ingesta de FOS aumentó significativamente la frecuencia de las deposiciones (IC del 95%: 0.80, 1.50; p < 0.00001) y tuvo un efecto positivo sobre la consistencia de las heces, suavizándolas (DME: 0.36; IC del 95%: 0.12, 0.60; p = 0.76). También redujo el esfuerzo y el dolor durante la defecación (DME: −0.60; IC del 95%: −0.85, −0.34; p = 0.12). Se observó hinchazón leve como evento adverso asociado con la ingesta de FOS (OR: 10.36; IC del 95%: 3.32, 33.23; p = 0.24). No se documentaron reportes de eventos adversos graves. En general, los FOS podrían mejorar la frecuencia de las deposiciones, la consistencia de las heces y los síntomas generales de estreñimiento, lo que sugiere un optimismo cauteloso respecto a su uso como alternativa de tratamiento dietético. No obstante, se requieren ensayos controlados aleatorizados más rigurosos y definitivos para determinar con mayor precisión la dosis y duración de uso más efectivas.
Un estudio clínico independiente en pacientes de edad avanzada en diálisis peritoneal ambulatoria continua también encontró beneficios: los fructooligosacáridos aumentaron significativamente la frecuencia de la defecación (10.5 ± 2.0 frente a 6.2 ± 1.4 veces por semana, p < 0.005) y modificaron el aspecto de las heces.
Fuerza de la evidencia: Moderada a buena. El metaanálisis de 2024 con 17 ECA (713 participantes) respalda el beneficio para el estreñimiento, pero los autores señalan la necesidad continua de ensayos más grandes, con mayor poder estadístico, y protocolos de dosificación estandarizados.
4.3 Homeostasis de la glucosa y salud metabólica
A pesar de los hallazgos preclínicos prometedores, la evidencia clínica sobre los efectos metabólicos a largo plazo de los scFOS en poblaciones de riesgo sigue siendo limitada y no concluyente. Los ensayos clínicos con otras fibras prebióticas como la inulina y la oligofructosa han arrojado resultados inconsistentes, con desenlaces que varían según la población estudiada, el contexto dietético, el tipo y dosis de prebiótico, y la duración de la intervención.
Una revisión sistemática y metaanálisis de estudios en animales reportó reducciones significativas en la glucemia en ayunas tras la ingesta de FOS, particularmente en modelos con homeostasis de la glucosa alterada u obesidad. Sin embargo, la traducción a poblaciones humanas es menos clara. El papel de los FOS en la reducción de la glucosa plasmática y el colesterol se ha estudiado ampliamente; sin embargo, los resultados siguen sin ser concluyentes.
Los ácidos grasos de cadena corta, principalmente el acetato y el propionato, se producen y absorben durante el proceso de fermentación colónica. Estos ácidos grasos de cadena corta pueden reducir los ácidos grasos libres en plasma, lo que teóricamente podría disminuir la glucemia y aumentar la sensibilidad a la insulina.
Un estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, publicado en Frontiers in Nutrition en 2025, se describió como uno de los pocos que evaluó simultáneamente los efectos de los scFOS durante un periodo de 12 semanas sobre la composición de la microbiota intestinal, la homeostasis de la glucosa y la composición corporal en individuos que aún no son clínicamente diabéticos. Los datos humanos previos incluyen un conocido estudio de 1996 publicado en el American Journal of Clinical Nutrition, que documentó que el consumo crónico de fructooligosacáridos de cadena corta por sujetos sanos disminuyó la producción hepática basal de glucosa, pero no tuvo efecto sobre el metabolismo de la glucosa estimulado por insulina. Un estudio de 2000 publicado en el Journal of Nutrition encontró de manera similar que el consumo crónico de fructooligosacáridos de cadena corta no afecta la producción hepática basal de glucosa ni la resistencia a la insulina en pacientes con diabetes tipo 2.
Los FOS no logran reducir la concentración de lípidos séricos en sujetos con niveles normales de lípidos, pero en pacientes con diabetes descontrolada e hiperlipidemia tienen efectos moderados.
Fuerza de la evidencia: Preliminar a débil en humanos. Los modelos animales muestran efectos consistentes de reducción de la glucosa, pero los ECA en humanos han arrojado resultados inconsistentes, particularmente en poblaciones no diabéticas. La evidencia es más sólida en individuos con disglucemia o hiperlipidemia preexistentes.
4.4 Metabolismo lipídico y marcadores de riesgo cardiovascular
Las industrias alimentarias tienen un gran interés en desarrollar ingredientes de alimentos funcionales que mitiguen el riesgo de enfermedades cardiovasculares mediante el control de los lípidos séricos. Estudios realizados en ratas resistentes a la insulina reportaron que el consumo diario de FOS aumentó los niveles de colesterol HDL y disminuyó el colesterol LDL y la esteatosis. Se ha reportado que la suplementación con FOS reduce eficazmente la esteatosis hepática en modelos animales. La fermentación de los FOS aumenta los SCFA en el intestino, lo que ayuda a reducir el nivel de triglicéridos y colesterol, señalando la importancia de los FOS en el manejo de la hipercolesterolemia.
El mecanismo por el cual los FOS reducen los niveles de colesterol todavía debe investigarse. Se propone que los FOS podrían aumentar la excreción fecal de colesterol al estimular el crecimiento bacteriano, lo que a su vez reduce el nivel de colesterol en sangre. Sin embargo, en estudios clínicos, los FOS no lograron mostrar efectos hipoglucemiantes ni hipocolesterolemiantes en algunas poblaciones, ya que estos parámetros no cambiaron a lo largo de ciertos estudios. Un estudio no encontró reducción de los niveles anormalmente altos de glucosa y lípidos tras la suplementación con FOS a 15 g/día durante 20 días.
Fuerza de la evidencia: Preliminar en humanos. Resultados positivos en modelos con roedores y en modelos in vitro, pero la evidencia de ECA en humanos para la reducción de lípidos es mixta y actualmente no respalda conclusiones definitivas para individuos con niveles lipídicos normales.
4.5 Absorción de minerales y salud ósea
Se han acumulado hallazgos importantes en estudios con animales que muestran que los carbohidratos complejos fermentables, el almidón resistente de papa, la inulina y los oligosacáridos, en particular los fructooligosacáridos (FOS), podrían mejorar la absorción intestinal de calcio y magnesio, y probablemente la de algunos elementos traza como el hierro y el zinc.
Un estudio clínico en humanos con mujeres posmenopáusicas —una población con mayor riesgo de disminución de la absorción de calcio— investigó el efecto de los FOS de cadena corta mediante la metodología de isótopos estables. Se reclutaron catorce mujeres posmenopáusicas sanas y 12 completaron el estudio. Se incluyeron sujetos de entre 50 y 70 años de edad, que llevaran más de 2 años en la menopausia y que no estuvieran recibiendo terapia de reemplazo hormonal. Un ECA referenciado por separado en el Journal of Nutrition (2014, Slevin et al.) examinó a mujeres posmenopáusicas que recibieron calcio y FOS de cadena corta, y encontró que la suplementación con calcio y fructooligosacáridos de cadena corta afecta los marcadores de recambio óseo, pero no la densidad mineral ósea, en mujeres posmenopáusicas.
Los fructooligosacáridos (FOS) son bien conocidos como prebióticos que mejoran la microflora intestinal. Los FOS también tienen un efecto de aumento sobre la absorción intestinal de calcio (Ca), magnesio (Mg) y hierro. Estos efectos se han examinado en numerosos experimentos con animales y posteriormente en estudios en humanos.
Respecto al hierro: un estudio de 2022 publicado en el Journal of Nutrition (Giorgetti et al.) encontró que los galactooligosacáridos y fructooligosacáridos prebióticos, pero no la goma de acacia, aumentan la absorción de hierro a partir de una única dosis alta de fumarato ferroso en mujeres con depleción de hierro.
Fuerza de la evidencia: Moderada para el aumento de la absorción de calcio, tanto en estudios con animales como en estudios limitados en humanos. Los desenlaces de densidad mineral ósea en humanos muestran mejoría en los marcadores de recambio en algunos ECA, pero los aumentos directos en la DMO no se han demostrado de forma consistente en ensayos clínicos. La evidencia sobre absorción de hierro de al menos un ECA en humanos es positiva.
4.6 Función inmunitaria
Una revisión sistemática evaluó la evidencia científica proveniente de estudios en humanos sobre los efectos de los prebióticos y carbohidratos no digeribles en marcadores de inmunidad e inflamación, riesgo y gravedad de infecciones, y la respuesta a la vacunación en individuos sanos. Se realizó una búsqueda exhaustiva en PubMed, Scopus y Embase para identificar ensayos controlados aleatorizados publicados hasta el 28 de enero de 2025.
Las propiedades bifidogénicas de los FOS se asocian con resultados positivos para la salud, como la reducción de la obesidad y propiedades antiinflamatorias, por lo que los FOS se emplean como suplemento prebiótico para apoyar una microbiota intestinal saludable.
En la población infantil, un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo (Paineau et al., J. Nutr. Sci. Vitaminol., 2014) examinó los efectos de los fructooligosacáridos de cadena corta sobre las bifidobacterias fecales y la respuesta inmunitaria específica en lactantes de término alimentados con fórmula. Se ha reportado que la administración de FOS junto con Bifidobacterium longum reduce el factor de necrosis tumoral alfa, la proteína C-reactiva, los niveles séricos de aspartato aminotransferasa, el modelo de evaluación de la homeostasis para la resistencia a la insulina, la endotoxina sérica, la esteatosis y el índice de actividad de la patogénesis de la esteatohepatitis no alcohólica en pacientes.
Fuerza de la evidencia: Preliminar a moderada. Aunque la evidencia mecanística sobre la modulación inmunitaria a través de las vías de SCFA y microbiota es sólida, la evidencia directa proveniente de ECA en humanos bien diseñados y dirigidos específicamente a desenlaces inmunitarios sigue siendo un área activa que requiere más investigación.
4.7 Nutrición infantil
Los FOS se consideran prebióticos y su uso en fórmulas infantiles se debe a sus efectos positivos sobre la función gastrointestinal. Se ha reportado que aumentan el contenido fecal de Bifidobacterium para mejorar problemas como el estreñimiento en niños que no fueron amamantados.
Un ensayo aleatorizado, doble ciego, de alimentación paralela de 28 días en recién nacidos examinó una fórmula de soya suplementada con scFOS a 2.5 g/L. Los resultados no indicaron diferencias significativas entre los grupos del estudio en las tasas de finalización del estudio, el crecimiento, la consistencia media de las heces por rango, la frecuencia de las deposiciones, la ingesta de fórmula, la regurgitación/vómito, y las medidas de seguridad.
Las dosis utilizadas en investigación para lactantes son 4 gramos de FOS por litro de fórmula, o hasta 1 gramo de FOS por kilogramo de peso corporal del lactante.
Fuerza de la evidencia: Moderada. Los FOS tienen un historial establecido de uso en la investigación sobre fórmulas infantiles. La evidencia respalda los efectos bifidogénicos y el suavizado de las heces en lactantes alimentados con fórmula, aunque el marco regulatorio para los FOS en fórmulas infantiles varía según la jurisdicción.
4.8 Diarrea del viajero
Los FOS también podrían ofrecer cierto beneficio protector contra la diarrea del viajero, aunque la evidencia de los estudios muestra una eficacia limitada. Esta área sigue siendo una de las aplicaciones potenciales menos establecidas, con evidencia insuficiente de ECA para extraer conclusiones firmes.
5. Sistemas corporales asociados con los FOS
- Sistema gastrointestinal: Modulación selectiva de la microbiota colónica (efecto bifidogénico); promoción de la regularidad intestinal; mantenimiento de la integridad del epitelio intestinal mediado por SCFA; reducción de los síntomas de estreñimiento.
- Sistema metabólico/endocrino: Modulación potencial de la glucemia posprandial y la sensibilidad a la insulina mediante vías dependientes de SCFA; producción hepática de glucosa; metabolismo lipídico.
- Sistema esquelético: Aumento de la absorción de calcio y magnesio mediante la acidificación colónica; efectos potenciales sobre los marcadores de recambio óseo.
- Sistema inmunitario: Inmunomodulación indirecta a través de la microbiota intestinal y la producción de SCFA; modulación de citocinas inflamatorias.
- Sistema cardiovascular: Efecto propuesto de reducción del colesterol mediante la excreción fecal de esteroles y la inhibición de la lipogénesis mediada por SCFA (evidencia principalmente preclínica).
6. Formas de dosificación y dosis reportadas en estudios
Los FOS se han usado con mayor frecuencia en adultos en dosis de 10 gramos por vía oral al día, durante hasta 4 semanas, en estudios clínicos.
En Estados Unidos, los FOS están disponibles como suplemento nutricional en dosis recomendadas de hasta 4–8 g/día para promover el crecimiento de bifidobacterias.
El ECA de dosis-respuesta del estudio de Scientific Reports administró FOS a sujetos humanos en tres niveles de dosis (2.5, 5 y 10 g/día) o placebo (maltodextrina, 10 g/día) durante la fase de dosificación.
Las dosis utilizadas en investigación para lactantes son 4 gramos de FOS por litro de fórmula, o hasta 1 gramo de FOS por kilogramo de peso corporal del lactante.
La ingesta diaria estimada de FOS se encuentra en un rango de 6.2 g/día (consumidor promedio) a 12.8 g/día (consumidor en el percentil 90) en alimentos, excluyendo a los lactantes. Se considera segura la adición de FOS en niveles de hasta 20 g/día en alimentos convencionales para la población general, y de hasta 4.2 g/día en alimentos infantiles.
Respecto a los límites superiores de tolerabilidad, los estudios de tolerabilidad de los FOS indican que 20 gramos de FOS al día causan síntomas gastrointestinales leves y que 30 gramos de FOS al día causan malestar importante y síntomas gastrointestinales significativos.
Actualmente, no existe una dosis diaria recomendada establecida para los FOS. Las preparaciones de FOS están disponibles comercialmente en forma de polvos, jarabes, cápsulas y tabletas, además de estar incorporadas en alimentos funcionales, productos lácteos, fórmulas infantiles y mezclas de suplementos dietéticos.
7. Consideraciones de seguridad e interacciones destacadas
Estatus regulatorio
Los FOS están clasificados como generalmente reconocidos como seguros (GRAS). Los FOS de cadena corta se utilizan como ingredientes de alimentos y piensos funcionales en Europa, América y Asia debido a su estatus GRAS, y han recibido considerable atención en el sector nutracéutico. La FDA ha recibido notificaciones GRAS para preparaciones de FOS destinadas a su uso en alimentos convencionales, incluyendo fórmulas infantiles, basadas en procedimientos científicos.
Efectos secundarios gastrointestinales
Los resultados de un metaanálisis clínico indicaron que el consumo de FOS puede producir efectos adversos como flatulencia e hinchazón; sin embargo, todos los estudios indicaron que estos efectos adversos se mantuvieron dentro de límites tolerables. Como prebiótico, los FOS son utilizados por la microbiota intestinal, lo que genera producción de gas durante la fermentación, lo cual puede causar hinchazón.
Los estudios de tolerabilidad de los FOS indican que 20 gramos de FOS al día causan síntomas gastrointestinales leves y que 30 gramos de FOS al día causan malestar importante y síntomas gastrointestinales significativos.
Contraindicaciones y poblaciones que requieren precaución
Los FOS no son bien tolerados por personas con síndrome del intestino irritable (SII) o con sensibilidad a los FODMAP. FODMAP representa oligosacáridos, disacáridos, monosacáridos y polioles fermentables, que son carbohidratos de cadena corta poco absorbidos por el intestino delgado. Debido a que gran parte de la investigación existente sugiere que los efectos secundarios negativos del consumo de FODMAP son comunes, la dieta baja en FODMAP se usa como intervención dietética de segunda línea en pacientes con síndrome del intestino irritable (SII). Debido a que los FOS se clasifican como oligosacáridos dentro del marco FODMAP, pueden agravar los síntomas en personas sensibles a los FODMAP.
El sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado (SIBO) grave es una condición en la que los sustratos fermentables podrían agravar los síntomas del sobrecrecimiento bacteriano.
Perfil toxicológico
En estudios agudos y de 14 días, la administración de FOS (FOSSENCE™) a ratas Wistar no provocó mortalidad ni signos clínicos, ni cambios en el peso corporal, el consumo de alimento o la patología macroscópica, a dosis de 2000, 5000 y 9000 mg/kg de peso corporal. En el estudio de toxicidad subcrónica (90 días), FOSSENCE™ se administró por vía oral mediante sonda gástrica a ratas Wistar en dosis de 0, 2000, 5000 y 9000 mg/kg/día durante 90 días. No se observaron signos clínicos ni mortalidades relacionadas con el tratamiento.
Carcinogenicidad
Revisiones publicadas en Veterinary and Human Toxicology indican que los FOS no están relacionados con el cáncer y no son tóxicos para humanos ni animales.
Consideraciones regulatorias sobre fórmulas infantiles
La Autoridad de Seguridad Alimentaria advirtió a los padres de bebés que una importante marca europea de fórmula infantil fabricada en Nueva Zelanda no cumple con las regulaciones locales porque contiene fructooligosacáridos (FOS), y los instó a dejar de usarla. Esto refleja el hecho de que la autorización regulatoria de los FOS en fórmulas infantiles varía según el país y el organismo regulador, y que se requiere el cumplimiento de las normas locales.
Interacciones
No se han establecido interacciones farmacocinéticas bien documentadas entre los FOS y medicamentos en estudios clínicos indexados en las bases de datos de PubMed o del NIH. La principal preocupación es la posibilidad de que los FOS sirvan como sustrato tanto para bacterias patógenas como beneficiosas. Dado que los FOS alimentan a las bacterias, también existe la posibilidad de que alimenten a bacterias no benéficas en el intestino. En la práctica clínica, los FOS suelen administrarse junto con suplementos probióticos en dosis bajas para favorecer su crecimiento. La importancia clínica de cualquier interacción entre los FOS y medicamentos que alteran la flora intestinal (por ejemplo, antibióticos) no se ha caracterizado formalmente en ensayos en humanos. Se esperaría que la disbiosis inducida por antibióticos reduzca la eficacia prebiótica de los FOS durante el curso de la terapia antibiótica.
Referencias
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