Luotettavan analyysimenetelmän kehittäminen fruktaanien kvantitatiiviseen analysointiin leipämatriisista | Development of a reliable quantitative analysis method for fructans from bread matrix

Pohjoismaiset viljat sisältävät fruktaaneja, jotka ovat pääosin fruktoosista koostuvia oligo- ja polysakkarideja. Fruktaanit kuuluvat FODMAP-yhdisteisiin, jotka aiheuttavat suolistokanavan oireita ärtyvän suolen oireyhtymästä kärsiville ihmisille. Fruktaaneja hydrolysoiva LOFO!"-entsyymi pilkkoo tehokkaasti taikinan fruktaaneja leivonnan aikana. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää luotettava analyysimenetelmä fruktaanien kvantitatiiviseen analysointiin leipänäytteistä. Työn ensisijaisena tavoitteena oli muokata Megazymen K-FRUC-analyysimenetelmää sokeripitoisille näytteille sopivammaksi ja etsiä syy menetelmän antamiin poikkeuksellisen suuriin fruktaanipitoisuuksiin sokeripitoisista näytteistä. Tutkimuksen hypoteesina oli, että näytteisiin lisätty sakkaroosi häiritsee K-FRUC-analyysimenetelmää suurentaen niistä mitattuja fruktaanipitoisuuksia. Tutkimuksessa käytettiin K-FRUC-menetelmää vehnä- ja ruisleipien sekä vehnä- ja ruisjauhojen fruktaanipitoisuuksien määrittämiseen. Leipänäytteet sisälsivät lisättyä sakkaroosia tai siirappia 0 %, 3,5 % tai 7 %, ja jokainen leipänäyte tietyllä sokeritasolla valmistettiin sekä käyttäen LOFO-entsyymiä että ilman. Tutkimuksessa havaittiin näytteisiin lisätyn sakkaroosin aiheuttavan siirappia suurempia fruktaanipitoisuuksia. K-FRUC-menetelmää muokattiin sakkaroosin täydellisen hydrolyysin varmistamiseksi leipänäytteille, joista menetelmällä määritettiin suuria fruktaanipitoisuuksia. Tarkoituksena oli varmistaa sakkaroosin täydellinen hydrolysaatio K-FRUC-menetelmän alkureaktioissa, jotta sakkaroosia ei olisi jäljellä fruktaanien hydrolysointivaiheessa, mikä suurentaisi näytteistä analysoituja fruktaanipitoisuuksia. Menetelmän muokkauksella ei ollut vaikutusta mittaustuloksiin. Myöskään jauhonäytteen sakkaroosipitoisuus 25 % ei vaikuttanut K-FRUC-menetelmän toimintaan. Tutkimuksessa käytettiin HPAEC-PAD-menetelmää K-FRUC-menetelmän reaktioiden välituotteiden tutkimiseen ja leipänäytteiden fruktaanipitoisuuksien määrittämiseen fruktaanien hydrolysointituotteista. Tutkimuksessa esitetty sakkaroosihypoteesi ei pitänyt paikkaansa, sillä sakkaroosia ei voitu löytää näytemateriaalista sakkaroosin hydrolyysivaiheen jälkeen tehdyissä HPAEC-PAD-analyyseissa. Leipänäytteisiin lisätty sakkaroosi kuitenkin suurensi näytteestä mitattua fruktaanipitoisuutta erityisesti vehnäleivissä, eikä selvää syytä tähän löydetty. Kaikista suurin fruktaanipitoisuus määritettiin vehnäleivästä, jonka valmistuksessa jauhojen fruktaaneja oli hydrolysoitu LOFO-entsyymillä. Tiedetään, että eräät fruktaaneja pilkkovat entsyymit voivat myös syntetisoida fruktaaneja sakkaroosista. Pelkällä mahdollisella LOFO-entsyymin fruktaanisynteesiaktiivisuudella ei kuitenkaan voida selittää tutkimuksessa saatuja tuloksia, sillä pelkän sakkaroosin lisääminenkin suurensi mitattuja fruktaanipitoisuuksia osassa näytteistä. Tutkimuksen aihealue tarvitsee lisätutkimusta.