INULIN: STRUKTURA, VLASTNOSTI, POTRAVINY, KONTRAINDIKACE - BIOLOGIE - 2024

Tyto inuliny (beta - (2,1) fruktany, fruktózy oligosacharidy), jsou sacharidy, sloučeniny 2 až 60 fruktózové jednotky, které jsou syntetizovány několika rostlinných čeledí „horní“ a některých mikroorganismů. Protože nezpůsobují zvýšení glykemické odpovědi, jsou považovány za „vhodné pro diabetiky“.

Inuliny byly známy již od roku 1804, kdy Valentine Rose izolovala první z kořenů „elecampana“ nebo „helenium“ (Inula helenium) a poté, v roce 1817, Thomas razil termín „inuliny“, aby se odkazoval na tyto molekuly.

Základní struktura inulinu (Zdroj: NEUROtiker přes Wikimedia Commons)

Často se vyskytují mimo jiné v „komerčně důležitých“ rostlinách, jako jsou endive, banán, cibule, česnek, ječmen, žito, pšenice, takže jsou běžnými sloučeninami v potravinářských přípravcích konzumovaných člověkem po dlouhou dobu. mnoho let.

Jeho průmyslová výroba začala v Evropě na počátku 20. století a začala od kořenů vyprodukovaných v Holandsku a Belgii.

Běžně se používají jako náhrada tuků a cukru (mají více nebo méně 10% sladicí schopnosti běžného cukru), používají se jako stabilizátory a jako zahušťovadla, zejména v přípravcích na bázi mléčných výrobků, v pekárně a v masných přípravcích.

Mnoho autorů je považuje za druh rozpustné „vlákniny“ ze zeleniny, která má více přínosů pro lidské zdraví, pokud je obsažena v potravě nebo pokud je požívána přímo pro léčebné účely.

Struktura

Inuliny jsou uhlohydráty, takže jsou v podstatě tvořeny atomy uhlíku, kyslíku a vodíku, které sestavují cyklické struktury, které vytvářejí řetězce vzájemným spojením.

Obecně se jedná o „polydisperzní“ směs fruktózových oligosacharidových řetězců (C6H12O6, izomer glukózy), jejichž délka se mění v závislosti na zdroji, ze kterého jsou získány, a na podmínkách produkce.

Obvykle se inuliny skládají z „krátkých“ řetězců fruktózových zbytků (až 10 jednotek) spojených prostřednictvím fruktofuranosyl β- (2 → 1) vazeb, což je důvod, proč je termín „oligofruktóza“ někdy používá k jejich popisu, protože jsou jejich průměrná délka asi 4 zbytky pro kratší a až 20 zbytků pro delší.

Reprezentativní struktura molekul fruktanu (Zdroj: Uživatel: Ayacop přes Wikimedia Commons)

Existují však také inuliny s velmi dlouhým řetězcem, které mohou být tvořeny z více než 50 zbytků fruktózy. Průměrná molekulová hmotnost inulinů je kolem 6000 Da a rostliny jej používají jako energetickou rezervu.

Bez ohledu na délku řetězce, kterou mají, má mnoho inulinů koncový glukózový zbytek (tvoří sacharózu), ačkoli to není pro tyto typy sloučenin definující charakteristika.

Bakteriální inuliny

Inuliny, které byly identifikovány v mikroorganismech, jako jsou bakterie, vykazují vysoký stupeň polymerizace, což znamená, že byly získány fruktany s výrazně delšími řetězci, než jaké se nacházejí v rostlinných organismech.

Kromě toho mají tyto uhlohydráty v bakteriích o 15% více větví ve své hlavní struktuře, což je důvod, proč se říká, že jsou o něco složitější.

Vlastnosti

Skupiny

Inuliny jsou součástí skupiny uhlohydrátů známých jako „skupina fermentovatelných mono-, di-, oligosacharidů a polyolů“ (FODMAP, z anglicky Fermentable Oligo-, Di-, Monosacharides and Polyols), které po digesci zprostředkovávají příjem vody v tlustém střevě.

Rozpustnost

Rozpustnost inulinů do značné míry závisí na jejich délce řetězce nebo na "stupni polymerace", přičemž ty, které mají delší řetězce, se "obtížněji" rozpustí.

Stabilita

Jsou to velmi stabilní molekuly při vysokých teplotách až do 140 ° C; ale jsou velmi citlivé na kyselou hydrolýzu, tj. při pH nižším než 4. Nejběžnější komerční prezentace sestává z bělavého prášku, jehož částice jsou zcela „čiré“ nebo „průsvitné“ a obvykle mají neutrální chuť.

Viskozita

Mnoho autorů uvádí, že roztoky bohaté na inuliny nejsou viskózní, avšak pokud jsou smíchány s jinými molekulami, mohou konkurovat jiným polysacharidům při navázání na molekuly vody, což způsobuje změnu v jejich "reologickém chování" (v roztoku)).

Ukázalo se tedy, že když jejich koncentrace ve směsi přesáhne 15%, inuliny mohou tvořit druh "gelu" nebo "krému", jehož síla se mění v závislosti na koncentraci, teplotě a délce řetězce. fruktózových zbytků (zbytků větších délek tvoří pevnější gely).

Při použití ve spojení se zahušťovadly (xanthan, guarová guma nebo pektiny) fungují inuliny jako "homogenizátory". Tyto látky mohou navíc kulinářským omáčkám a zálivkám na bázi gumy a tuku bez tuku poskytovat vlastnosti podobné tukům.

Hygroskopický

Jsou to velmi hygroskopické molekuly, to znamená, že se snadno hydratují, a proto také působí jako smáčedla.

Výhody příjmu inulinu

Protože tyto uhlohydráty poskytují lidskému tělu pouze 25 nebo 35% energie, považují se za „vhodné pro diabetiky“, protože významně neovlivňují zvýšení hladiny cukru v krvi (glykémie).

Tyto škrobové látky jsou předepisovány ústy pacientům s velmi vysokou hladinou cholesterolu a triglyceridů v krvi, ale jsou také populární pro:

- přispět ke snížení hmotnosti obézních pacientů

- zmírnit zácpu, zejména u dětí a starších osob

- zmírnit průjem a další závažné stavy, jako je diabetes

- léčba celiakie (přispívá k vstřebávání vitamínů a minerálů)

Lékařské použití těchto látek je velmi časté a dávky odpovídají 12-40 g denně po dobu až 4 týdnů při léčbě zácpy; 10 g denně po dobu 8 dnů při léčbě diabetu; 14 g denně pro léčbu vysokých hladin cholesterolu a triglyceridů v krvi; a 10 až 30 g denně po dobu 6-8 týdnů k léčbě obezity.

Kromě toho se ukázalo, že inuliny jsou užitečné při udržování zdraví srdce, absorpce minerálů a zdraví kostí, při prevenci rakoviny tlustého střeva a některých zánětlivých střevních onemocnění, i když to není úplně prokázáno.

Mechanismus účinku

Mnoho autorů navrhuje, že inuliny nejsou absorbovány v žaludku, ale jsou spíše „zaslány“ přímo do střev (zadní nebo tlusté střevo), kde fungují jako potrava pro některé symbiotické bakterie lidského gastrointestinálního systému, proto pomáhají jim růst a množit se.

Je to proto, že vazby, které se připojují k fruktózovým jednotkám v těchto uhlovodíkových polymerech, nemohou být hydrolyzovány žaludečními nebo střevními enzymy, a proto jsou tyto sloučeniny považovány za „probiotika“, protože přímo živí střevní flóru.

Probiotikum je jakákoli složka, která umožňuje specifické změny ve složení a / nebo v činnosti gastrointestinální mikroflóry, které přináší výhody pro zdraví hostitele, který je má.

Bakterie schopné živit se inuliny jsou ty, které jsou přímo spojeny se střevními funkcemi a celkovým zdravím.

Jsou schopné přeměnit inuliny, jakož i další „probiotické“ látky, na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (acetát, propionát a butyrát), na laktát a na některé plyny, které společně mohou vyživovat buňky buněk dvojtečka.

Kromě toho se předpokládá, že tyto uhlohydráty destabilizují mechanismy syntézy některých tělesných tuků, což přímo ovlivňuje jejich redukci (léčba obezity).

Potraviny bohaté na inulin

Inuliny byly popsány jako přírodní složky více než 3 000 různých druhů zeleniny. Kromě toho jsou v potravinářském průmyslu široce používány jako doplněk stravy a také jako přísada ke zlepšení fyzických a nutričních vlastností mnoha přípravků.

Jak bylo uvedeno výše, nejběžnějšími zdroji inulinů jsou:

- escarole kořeny

- topinambur, topinambur nebo pataca

- hlízy jiřin

- yacón

- chřest

- cibule

- banány

- garlici

- pór

- pšenice a jiných obilovin, jako je ječmen

- stevia, mezi ostatními.

Fotografie endive kořenů (Zdroj: Viz strana pro autora přes Wikimedia Commons)

Jiné zdroje

Inuliny lze také nalézt jako potravinové doplňky v kapslích nebo prášku a také v komerčních přípravcích, jako jsou proteinové tyčinky, cereálie, jogurty atd.

Obvykle se vyskytují jako nativní extrakty escarole:

- jako „oligofruktóza“ (pokud jsou odstraněny inuliny s delším řetězcem), - jako „HP“ nebo vysoce výkonné inuliny (z anglického vysoce výkonného; z čehož jsou odstraněny inuliny s kratším řetězcem) a

- jako „FOS“ nebo fruktooligosacharidy (které se vyrábějí ze stolního cukru).

Kontraindikace

Přehledy literatury ukazují, že orální inulinová spotřeba je při použití vhodně relativně bezpečná.

Avšak při konzumaci více než 30 gramů denně jsou hlavní vedlejší účinky pozorovány na gastrointestinální úrovni, protože může docházet k tvorbě plynu, nadýmání, průjem, zácpa nebo břišní křeče.

Při konzumaci s jídlem jsou inuliny bezpečné pro těhotné nebo kojící ženy, ačkoli nebylo provedeno dostatečné množství studií, aby se zjistilo, zda jejich léčebná konzumace může mít nepříznivý účinek na matku nebo dítě, proto se doporučuje vyhnout se tomu.

Stejně tak mohou být inuliny bezpečně konzumovány dětmi, dospívajícími, dospělými a staršími lidmi, buď jako nedílná součást jídla nebo jako krátkodobý léčivý doplněk.

Reference

1. Cui, SW, Wu, Y. a Ding, H. (2013). Nabídka dietních vlákninových přísad a porovnání jejich technické funkčnosti. Potraviny bohaté na vlákninu a celozrnné potraviny: zlepšení kvality, 96-119.
2. Franck, A. (2002). Technologická funkčnost inulinu a oligofruktózy. British journal of Nutrition, 87 (S2), S287-S291.
3. Niness, KR (1999). Inulin a oligofruktóza: co to je? The Journal of výživy, 129 (7), 1402S-1406S.
4. Roberfroid, MB (2005). Představujeme fruktany inulinového typu. British Journal of Nutrition, 93 (S1), S13-S25.
5. Shoaib, M., Shehzad, A., Omar, M., Rakha, A., Raza, H., Sharif, HR,… & Niazi, S. (2016). Inulin: Vlastnosti, přínosy pro zdraví a aplikace potravin. Sacharidové polymery, 147, 444-454.
6. Tiefenbacher, KF (2018). Technologie oplatek a oplatek II: recepty, vývoj produktů a know-how. Academic Press.
7. Watzl, B., Girrbach, S., & Roller, M. (2005). Inulin, oligofruktóza a imunomodulace. British Journal of Nutrition, 93 (S1), S49-S55.