ИНУЛИН: СОСТАВ, СВОЙСТВА, ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ, ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В инулинах (& beta ; - (2,1) фруктано, олигосахариды фруктозы) являются углеводными соединениями от 2 до 60 единиц фруктозы , которые синтезируют с помощью нескольких семейств растений «верхних» и некоторых микроорганизмов. Поскольку они не вызывают увеличения гликемического ответа, они считаются «подходящими для диабетиков».

Инулины были известны примерно с 1804 года, когда Валентин Роуз выделил первые из корней девясила или гелениума (Inula helenium), а затем, в 1817 году, Томас ввел термин «инулины» для обозначения этих растений. молекулы.

Базовая структура инулина (Источник: NEUROtiker через Wikimedia Commons)

Они часто встречаются в «коммерчески важных» растениях, таких как эндивий, банан, лук, чеснок, ячмень, рожь, пшеница и другие, поэтому они являются обычными соединениями в пищевых продуктах, потребляемых человеком в течение длительного времени. много лет.

Его промышленное производство началось в Европе в начале 1900-х годов и началось с корней эндивия, произведенных в Голландии и Бельгии.

Они обычно используются в качестве замены жиров и сахара (они имеют более или менее 10% подслащивающей способности обычного сахара), они используются в качестве стабилизаторов и загустителей, особенно в тех препаратах, которые основаны на молочных продуктах, в пекарне. и в мясных полуфабрикатах.

Многие авторы считают их разновидностью растворимой «клетчатки» из овощей, которая имеет множество преимуществ для здоровья человека, когда ее добавляют в пищу или когда принимают внутрь в лечебных целях.

Структура

Инулины - это углеводы, поэтому они в основном состоят из атомов углерода, кислорода и водорода, которые собирают циклические структуры, которые образуют цепи, последовательно соединяясь друг с другом.

Обычно это «полидисперсная» смесь олигосахаридных цепей фруктозы (C6H12O6, изомер глюкозы), длина которых варьируется в зависимости от источника, из которого они получены, и условий производства.

Обычно инулины состоят из «коротких» цепочек остатков фруктозы (до 10 звеньев), связанных фруктофуранозил-β- (2 → 1) -связями, поэтому иногда для их описания используется термин «олигофруктоза». средняя длина около 4 остатков для более коротких и до 20 для более длинных.

Типичная структура молекул фруктана (Источник: Пользователь: Ayacop через Wikimedia Commons)

Однако есть также инулины с очень длинной цепью, которые могут состоять из более чем 50 остатков фруктозы. Средняя молекулярная масса инулинов составляет около 6000 Да, и растения используют ее как запас энергии.

Независимо от длины цепи, многие инулины имеют концевой остаток глюкозы (он образует сахарозу), хотя это не является определяющей характеристикой для этих типов соединений.

Бактериальные инулины

Инулины, которые были идентифицированы в таких микроорганизмах, как бактерии, демонстрируют высокую степень полимеризации, что означает, что были получены фруктаны со значительно более длинными цепями, чем те, которые содержатся в растительных организмах.

Кроме того, эти углеводы в бактериях имеют на 15% больше ответвлений в их основной структуре, поэтому говорят, что они немного более «сложны» структурно.

свойства

группы

Инулины являются частью группы углеводов, известной как «группа ферментируемых моно-, ди-, олигосахаридов и полиолов» (FODMAP, от английского Fermentable Oligo-, Di-, Monosaccharides and Polyols), которые при переваривании обеспечивают доход воды в толстой кишке.

Растворимость

Растворимость инулинов в значительной степени зависит от длины их цепей или «степени полимеризации», так как инулины с более длинными цепями «труднее» растворить.

стабильность

Это очень стабильные молекулы при высоких температурах, до 140 ° C; но они весьма восприимчивы к кислотному гидролизу, то есть при pH ниже 4. Наиболее распространенная коммерческая форма представляет собой грязно-белый порошок, частицы которого достаточно «прозрачные» или «полупрозрачные» и обычно имеют нейтральный вкус.

вязкость

Многие авторы заявляют, что растворы, богатые инулинами, не являются вязкими, однако, когда они смешиваются с другими молекулами, они могут конкурировать с другими полисахаридами за связывание с молекулами воды, что вызывает изменение их «реологического поведения» (в растворе ).

Таким образом, было показано, что, когда их концентрация в смеси превышает 15%, инулины могут образовывать своего рода «гель» или «крем», сила которого варьируется в зависимости от концентрации, температуры и длины цепи. остатков фруктозы (более длинные образуют более плотные гели).

При использовании в сочетании с загустителями (ксантаном, гуаровой камедью или пектинами) инулины действуют как «гомогенизаторы». Кроме того, эти вещества могут придавать «жироподобные» характеристики кулинарным соусам и заправкам на основе жевательной резинки и обезжиренным.

гигроскопический

Это очень гигроскопичные молекулы, то есть они легко гидратируются, поэтому они также действуют как смачиватели.

Преимущества приема инулина

Поскольку эти углеводы обеспечивают человеческий организм только 25 или 35% энергии, они считаются «подходящими для диабетиков», поскольку не оказывают значительного влияния на повышение уровня сахара в крови (гликемия).

Эти крахмалоподобные вещества назначают внутрь пациентам с очень высоким уровнем холестерина и триглицеридов в крови, но они также популярны при:

- способствуют снижению веса у пациентов с ожирением

- снимают запоры, особенно у детей и пожилых людей

- облегчить диарею и другие серьезные заболевания, такие как диабет

- лечение целиакии (способствует усвоению витаминов и минералов)

Лекарственное использование этих веществ очень распространено, и дозы соответствуют 12-40 г в день на срок до 4 недель для лечения запора; 10 г в день в течение 8 дней для лечения диабета; 14 г в день для лечения высокого уровня холестерина и триглицеридов в крови; и от 10 до 30 г в день в течение 6-8 недель для лечения ожирения.

Кроме того, хотя и не полностью доказано, инулин полезен для поддержания здоровья сердца, усвоения минералов и здоровья костей, предотвращения рака толстой кишки и некоторых воспалительных заболеваний кишечника.

Механизм действия

Многие авторы предполагают, что инулины не всасываются в желудке, а скорее «отправляются» непосредственно в кишечник (задний или толстый кишечник), где они служат пищей для некоторых симбиотических бактерий в желудочно-кишечной системе человека, поэтому они помогают им расти и воспроизводиться.

Это связано с тем, что связи, которые соединяют фруктозные единицы в этих углеводных полимерах, не могут быть гидролизованы желудочными или кишечными ферментами, поэтому эти соединения считаются «пробиотиками», поскольку они непосредственно питают кишечную флору.

Пробиотик - это любой ингредиент, который допускает определенные изменения как в составе, так и / или в активности микрофлоры желудочно-кишечного тракта, что приносит пользу для здоровья хозяина, который их укрывает.

Бактерии, способные питаться инулином, - это те бактерии, которые напрямую связаны с функциями кишечника и общим состоянием здоровья.

Они способны превращать инулины, а также другие «пробиотические» вещества в короткоцепочечные жирные кислоты (ацетат, пропионат и бутират), лактат и некоторые газы, которые вместе могут питать клетки двоеточие.

Кроме того, считается, что эти углеводы дестабилизируют механизмы синтеза некоторых жиров в организме, что напрямую влияет на их сокращение (лечение ожирения).

Продукты, богатые инулином

Инулины описаны как натуральные компоненты более 3000 различных сортов овощей. Кроме того, они широко используются в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки, а также в качестве добавки для улучшения физических и питательных свойств многих препаратов.

Как обсуждалось выше, наиболее распространенными источниками инулинов являются:

- корни эскарола

- Топинамбур, топинамбур или патака

- клубни георгинов

- якон

- спаржа

- лук

- бананы

- чеснок

- лук-порей

- пшеница и другие злаки, такие как ячмень

- стевия и другие.

Фотография эндивийных корней (Источник: См. Страницу автора через Wikimedia Commons)

Другие источники

Инулины также можно найти в виде пищевых добавок в капсулах или порошках, а также в коммерческих препаратах, таких как протеиновые батончики, злаки, йогурты и т. Д.

Обычно они встречаются в виде экстрактов нативного эскарола:

- как «олигофруктоза» (из которой удалены инулины с более длинной цепью),

- как «HP» или высокоэффективные инулины (от англ. High-performance; из которых исключены инулины с более короткой цепью) и

- такие как «ФОС» или фруктоолигосахариды (которые производятся из столового сахара).

Противопоказания

Обзоры литературы показывают, что пероральное употребление инулина относительно безопасно при правильном применении.

Однако при потреблении более 30 граммов в день основные побочные эффекты наблюдаются на уровне желудочно-кишечного тракта, поскольку могут наблюдаться газообразование, вздутие живота, диарея, запор или спазмы в животе.

При употреблении с пищей инулины безопасны для беременных или кормящих женщин, хотя было проведено недостаточно исследований, чтобы определить, может ли их лекарственное употребление иметь какое-либо неблагоприятное воздействие на мать или ребенка, поэтому рекомендуется избегай это.

Аналогичным образом, инулин может безопасно употребляться детьми, подростками, взрослыми и пожилыми людьми как неотъемлемая часть пищи или как краткосрочная лекарственная добавка.

Ссылки

1. Цуй С.В., Ву Ю. и Дин Х. (2013). Диапазон ингредиентов пищевых волокон и сравнение их технических функций. Богатые клетчаткой и цельнозерновые продукты: улучшение качества, 96-119.
2. Франк, А. (2002). Технологическая функциональность инулина и олигофруктозы. Британский журнал питания, 87 (S2), S287-S291.
3. Найнесс, КР (1999). Инулин и олигофруктоза: что это такое? Журнал питания, 129 (7), 1402S-1406S.
4. Роберфроид, МБ (2005). Представляем фруктаны инулиноподобного типа. Британский журнал питания, 93 (S1), S13-S25.
5. Шоаиб, М., Шехзад, А., Омар, М., Ракха, А., Раза, Х., Шариф, Х.Р.,… и Ниази, С. (2016). Инулин: свойства, польза для здоровья и пищевые применения. Углеводные полимеры, 147, 444-454.
6. Тифенбахер, KF (2018). Технология вафель и вафель II: рецепты, разработка продуктов и ноу-хау. Академическая пресса.
7. Ватцл Б., Гиррбах С. и Роллер М. (2005). Инулин, олигофруктоза и иммуномодуляция. Британский журнал питания, 93 (S1), S49-S55.