XOS (Xylo-Oligosaccharide)

1 Xylooligosaccharides (XOS) là gì?

Xylooligosaccharides (XOS) là các oligosaccharide xylan có chứa từ 2 đến 10 đơn vị xylose liên kết với nhau qua các liên kết β-1,4 glycosidic.

Đường XOS là một loại đường đặc biệt không được tiêu hóa ở ruột non và dạ dày mà chỉ được hấp thụ ở ruột già. Điều này biến đường xos thành dưỡng chất nuôi và phát triển vi sinh vật có lợi trong ruột già, đồng thời hạn chế vi sinh vật gây hại, giúp cải thiện tiêu hóa.

XOS xuất hiện trong các loại thực phẩm như hoa quả, rau củ, tre, Mật Ong và sữa…

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng XOS có khả năng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người thông qua việc ảnh hưởng tích cực lên hệ vi sinh vật đường ruột, điều chỉnh hệ miễn dịch của cơ thể, ức chế độc tính của các chất gây ung thư, ngăn chặn mầm bệnh và tăng cường khả năng hấp thu dưỡng chất.

XOS được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như kẹo, sữa, bột dinh dưỡng và nhiều sản phẩm khác. XOS cũng là thành phần dinh dưỡng quan trọng cho người mắc bệnh tiểu đường.

2 Tính chất lý hóa 

Tan trong nước.

Ít ngọt, ít calo. 

Có khả năng hút ẩm cao.

Rất ổn định trong môi trường axit (pH 2,5–8,0).

Khả năng chịu nhiệt độ cao. 

3 Tác dụng 

3.1 Điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột

XOS có thể thay đổi thành phần vi sinh vật đường ruột ở người bằng cách tăng số lượng vi khuẩn có lợi như Lactobacillus và Bifidobacterium, đồng thời giảm số lượng vi khuẩn gây hại. Các vi khuẩn có lợi này lên men XOS để tạo ra năng lượng và sản xuất các axit béo chuỗi ngắn (SCFA), giúp tăng nồng độ SCFA trong ruột, từ đó làm giảm pH, phá vỡ môi trường thuận lợi của vi khuẩn gây hại và giảm số lượng vi khuẩn có hại.

3.2 Cải thiện đặc tính của xương

Bổ sung XOS có thể ảnh hưởng đáng kể đến pH và trọng lượng của thành manh tràng theo liều lượng, tương tự như các oligosaccharide không tiêu hóa được khác (NDO). Sự giảm pH manh tràng có thể do sản xuất các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) như axit axetic, axit propionic và axit butyric, tạo ra môi trường axit cho khoang ruột. Môi trường axit này có lợi trong việc cải thiện độ hòa tan và hấp thụ khoáng chất.

Ngoài ra, việc tăng trọng lượng của thành manh tràng có thể liên quan đến sự hiện diện của SCFA, với butyrate được coi là một trong những nguồn năng lượng chính cho các tế bào biểu mô ruột. Bổ sung XOS cũng làm tăng chiều cao của nhung mao tá tràng, từ đó tăng diện tích bề mặt hấp thụ của tá tràng. Sự gia tăng này góp phần vào việc cải thiện khả năng hấp thụ khoáng chất trong ruột.

Việc bổ sung XOS có tác động tích cực đến khả năng hấp thụ khoáng chất, góp phần làm tăng khả dụng sinh học của canxi. Hiệu quả hấp thụ Canxi gia tăng nhờ XOS đã cung cấp thêm khoáng chất, các thành phần vô cơ chính của xương, từ đó cải thiện hầu hết các chỉ số xương liên quan đến chất lượng xương. Hàm lượng khoáng chất trong xương có liên quan mật thiết đến sức mạnh và sự ổn định của môi trường bên trong, vì vậy mật độ khoáng chất trong xương (BMD) được coi là một chỉ số quan trọng để đánh giá sức khỏe xương. BMD xương đùi tăng phụ thuộc vào liều lượng khi bổ sung XOS ở nồng độ từ 4%.

XOS có tác động tích cực đến các đặc tính của xương có thể do trọng lượng và độ pH của thành manh tràng, hình thái niêm mạc ruột và chất vận chuyển canxi. Do đó, một liều XOS thích hợp có thể được coi là một chiến lược bổ trợ đầy hứa hẹn cho thanh thiếu niên để đạt được khối lượng xương cao nhất.

3.3 Điều hòa miễn dịch

Lợi khuẩn sử dụng prebiotics để tạo ra các hợp chất chống ăn mòn, kích hoạt hệ thống miễn dịch của vật chủ để phân hủy các enzym gây ung thư được tạo ra bởi hệ vi sinh ruột kết, từ đó duy trì tính thẩm thấu của ruột và cân bằng hệ vi sinh vật. Sử dụng XOS và các prebiotics khác đã được chứng minh có khả năng kích hoạt cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thu được. Điều này dẫn đến sự gia tăng tế bào lympho B hoặc bạch cầu trong máu ngoại vi và các mô lympho liên quan đến ruột (GALT). Gây cảm ứng thực bào và tăng tiết IgA bởi GALTs. Điều này kích hoạt phản ứng miễn dịch của vật chủ và sản xuất các chất kháng khuẩn. XOS có tác dụng điều hòa miễn dịch, thể hiện qua khả năng giảm phản ứng viêm do LPS gây ra thông qua việc tăng sản xuất IL10.

3.4 Chống khối u

Nguyên nhân chính của ung thư là sự tăng sinh không kiểm soát của các tế bào bất thường có thể tồn tại tại điểm đột biến hoặc di căn đến các vị trí khác. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng XOS có tác dụng ngăn ngừa ung thư. β-1,3-Xylooligosaccharides đã được chứng minh là ức chế số lượng tế bào ung thư vú MCF-7 của người. 

Hơn nữa, việc bổ sung XOS làm giảm mức độ peroxy hóa lipid và tăng hoạt động của các glutathione-S-transferase và catalase trong niêm mạc đại tràng và gan, có thể góp phần ức chế quá trình gây ung thư đại tràng.

Cần nghiên cứu thêm để hiểu rõ hơn về tác dụng chống khối u tổng thể của XOS.

3.5 Chống oxy hóa

Trong các bệnh cấp tính và mãn tính ở người, sự hiện diện của các gốc tự do thường tăng lên. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng XOS có hoạt động chống oxy hóa mạnh mẽ, gợi ý về tiềm năng ứng dụng trong y học.

3.6 Kháng khuẩn 

Người ta đã báo cáo rằng XOS có tác dụng kháng khuẩn đáng kể đối với một số vi khuẩn gây bệnh. Các vi khuẩn Gram âm và Gram dương quan trọng về mặt lâm sàng đã được ghi nhận là nhạy cảm với việc tiếp xúc với XOS.

4 Ứng dụng 

XOS không chỉ có mặt trong thực phẩm chức năng và đồ uống, mà còn được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác:

• Thực phẩm và đồ uống: XOS được thêm vào sữa, sữa chua, nước ép trái cây, bánh nướng, kẹo... để mang lại lợi ích sức khỏe.
• Dược phẩm và thực phẩm chức năng: XOS được dùng trong các sản phẩm hỗ trợ điều trị các bệnh tiêu hóa, tiểu đường, tim mạch,...
• Mỹ phẩm: XOS có thể được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da để cải thiện sức khỏe làn da.

5 Tài liệu tham khảo

Chuyên gia ScienceDirect, Current status of xylooligosaccharides: Production, characterization, health benefits and food application, ScienceDirect. Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2025. 

Shyh-Hsiang Lin, Liang-Mao Chou, Yi-Wen Chien, Jung-Su Chang, Ching-I Lin (Ngày 29 tháng 8 năm 2016). Prebiotic Effects of Xylooligosaccharides on the Improvement of Microbiota Balance in Human Subjects, Pubmed. Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2025.

Yuxia Chen, Yining Xie, Ruqing Zhong, Liang Chen, Hongfu Zhang và cộng sự (Đăng ngày 8 tháng 9 năm 2021). Xylo-Oligosaccharides, Preparation and Application to Human and Animal Health: A Review, Pubmed. Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2025.

Hang Gao, Zhenlei Zhou (Đăng tháng 11 năm 2020). Effect of Xylo-Oligosaccharides Supplementation by Drinking Water on the Bone Properties and Related Calcium Transporters in Growing Mice, Pubmed. Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2025.