Evaluation der Bestimmung von Oligosacchariden als niedermolekulare, lösliche Ballaststoffe mittels AOAC-Methode 2017.16

Abstract

Ballaststoffe sind aus ernährungsphysiologischer Sicht ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung, weshalb auf diversen Lebensmitteln diese wertgebenden Inhaltsstoffe durch Angaben wie „ballaststoffhaltig” oder „ballaststoffreich” ausgelobt sind. Für eine rechtskonforme Verwendung dieser nährwertbezogenen Angaben sind in der europäischen Union nach der VO (EG) Nr. 1924/2006 in derartigen Lebensmitteln Mindestgehalte an Ballaststoffen erforderlich. Gemäß der VO (EU) Nr. 1169/2011 sind Ballaststoffe Kohlenhydratpolymere, die mindestens drei Monomereinheiten aufweisen und im Dünndarm des Menschen weder verdaut noch absorbiert werden können. Somit bezieht diese Definition entsprechend dem Codex Alimentarius von 2009 Oligosaccharide (Polymerisationsgrad: 3-10/19) mit ein. Die Association of Analytical Chemists (AOAC) hat in Einklang mit der Ballaststoffdefinition zur Bestimmung des Ballaststoffgehalts offizielle Methoden eingeführt. Diese basieren auf einem enzyma-tisch-gravimetrischen Ansatz: Stärke und Proteine werden enzymatisch abgebaut und unlösliche (UBS) sowie lösliche Ballaststoffe (LBS) nach Präzipitation in 78 %igem Ethanol schrittweise abgetrennt und gravimetrisch bestimmt. Im ethanolischen Überstand bleiben neben Mono- und Disacchariden die niedermolekularen, löslichen Ballaststoffe (NLBS) zurück, die vor allem aus Oligosacchariden bestehen. Der Gehalt an NLBS wird bei der AOAC-Methode 2017.16 nach der Entsalzung des ethanolischen Überstands an Ionenaustauschern mittels Größenausschlusschromatographie mit Brechungsindexdetektor bestimmt. Dabei wird auf Basis der Retentionszeiten von Maltose und Maltotriose zwischen Disacchariden und NLBS differenziert.

Bei der Untersuchung der Eignung der AOAC-Methode 2017.16 zur Bestimmung von NLBS wurde der Fokus auf die korrekte Unterscheidung zwischen NLBS und Mono-und Disacchariden unter Betrachtung verschiedener Oligosaccharide gelegt. Hierbei zeigte sich, dass aufgrund ihres Elutionsverhaltens Pentotriosen (Arabino-, Xylotriose) von den NLBS ausgeschlossen werden, während 1,6-verknüpfte Hexobiosen (Melibiose) fälschlicherweise als NLBS erfasst werden. Außerdem kam es bei auf Uronsäuren basierten Oligosacchariden (Trigalacturonsäure) durch starke Interaktionen mit den Ionenaustauschern zu deren nahezu vollständigen Verlust im Zuge der Entsalzung. Somit ist eine korrekte Bestimmung des NLBS-Gehalts mittels der AOAC-Methode 2017.16 in Abhängigkeit von der zu analysierenden Probe nicht immer möglich. Zu fehlerhaften Ergebnissen kann es vor allem bei mit Oligosacchariden angereicherten Lebensmitteln kommen. Die Schwächen der analytischen Methode werfen die Frage nach der Eignung der Definition der Ballaststoffe auf.