Właściwości inuliny
Inulina to polisacharyd należący do grupy fruktooligosacharydów (fruktanów). Ma budowę liniową, składa się z cząsteczek β-(2-2)-d-fruktozy połączonych wiązaniem β‑(2,1)‑glikozydowym oraz jednej cząsteczki α-(1-2)-d-glukozy połączonej wiązaniem β‑(1,2)‑glikozydowym. Została odkryta w 1804 roku przez niemieckiego naukowca V. Rose'a, który uzyskał ją w trakcie gotowania korzeni omanu wielkiego (Inula helenium).Inulina ma postać białego proszku, który dobrze rozpuszcza się w gorącej wodzie. Charakteryzuje się naturalnym smakiem i zapachem. Wykazuje właściwości żelujące i emulgujące. Jest niskokaloryczna, gdyż 100 g inuliny dostarcza tylko 150 kilokalorii. Wchodzi w skład frakcji błonnika rozpuszczalnego w wodzie, dzięki czemu:
- stanowi pożywkę dla bakterii zamieszkującej jelito grube,
- zwiększa gęstość treści pokarmowej,
- działa odtruwająco dzięki zdolnościom wychwytywania związków toksycznych i zapobiegania wchłonięciu ich przez jelito,
- zmniejsza stężenie cholesterolu we krwi,
- opóźnia wchłanianie trójglicerydów i zwiększa ich wydalanie wraz z kałem,
- wpływa na spowolnienie procesu wchłaniania glukozy.
Inulina jako prebiotyk
Przewód pokarmowy zdrowego człowieka jest zasiedlony przez ogromną liczbę bakterii, zarówno tych dobrych, jak i patogennych gatunków. Jakość flory bakteryjnej zależy od równowagi panującej między tymi gatunkami. Dominującymi szczepami wchodzącymi w skład mikroflory jelitowej są bakterie fermentacji mlekowej (Bifidobacterium i Lactobacillius) nazywane mikroflorą probiotyczną. Ilość bifidobakterii w jelicie zależy od wielu czynników – zewnętrznych oraz wewnętrznych – takich jak wiek, płeć, dieta, stres, klimat, antybiotykoterapia, przebyte operacje i różne stany chorobowe.Mikroflora probiotyczna wykazuje wiele korzystnych właściwości m.in. chroni jelita przed zakażeniami, obniża PH środowiska, zmniejsza efekty nietolerancji laktozy, działa przeciwalergicznie, zapobiega osteoporozie i próchnicy, hamuje rozwój bakterii gnilnych i chorobotwórczych, stymuluje odpowiedź immunologiczną, bierze udział w produkcji witamin (niektórych witaminy z grupy B oraz witaminy K), pobudza pracę jelit, zwiększa efektywność trawienia i wchłaniania. Obniżając pH oraz wpływając na odpowiedź immunologiczną, przeciwdziała rozwojowi nowotworu jelita grubego.
Zaburzona równowaga flory bakteryjnej może prowadzić do wystąpienia różnego rodzaju dolegliwości, takich jak biegunka, wzdęcia, stany zapalne jelit, a nawet nowotwory. Aby wspomagać prawidłowy stan korzystnej flory bakteryjnej oraz zapewnić jej stałą ilość, zaleca się stosowanie prebiotyków, wśród których najlepiej poznanym jest właśnie inulina.
Prebiotyki są grupą związków, które ze względu na budowę chemiczną nie są trawione przez enzymy w przewodzie pokarmowym człowieka. W formie niezmienionej przechodzą do okrężnicy (odcinka jelita grubego), gdzie pod wpływem bifidobakterii ulegają hydrolizie i fermentacji. W tym procesie powstają gazy (wodór, dwutlenek węgla) oraz krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (octowy, masłowy, propionowy, mlekowy), które mają korzystny wpływ na prawidłowe funkcjonowanie jelit.
Obniżają pH panujące w środowisku jelita, chronią przed namnażaniem się bakterii chorobotwórczych, stymulują wytwarzanie śluzu, który ma działanie ochronne oraz hamuje wchłanianie szkodliwych związków powstających w procesach fermentacyjnych i gnilnych. Niskie pH warunkuje lepsze wchłanianie i dostępność składników mineralnych, takich jak wapń, żelazo, magnez, cynk, mangan i miedź. Lepsze wchłanianie wapnia pozytywnie wpływa na stan układu kostnego, przeciwdziała tym samym osteoporozie.
Stosowanie prebiotyków jest szczególnie zalecane osobom cierpiącym na choroby układu pokarmowego. Inulina zawdzięcza właściwości prebiotyczne wiązaniom β-glikozydowym odpornym na działanie enzymów w jelicie cienkim. Badania wykonane zarówno na zwierzętach, jak i na ludziach potwierdzają działanie prebiotyczne inuliny, które często jest związane z hamowaniem wzrostu potencjalnie patogennych drobnoustrojów, takich jak Escherichia coli, Enterobacteriaceae, Salmonella, Listeria, Shiggella, Campylobacter, Clostridium perfingenes.
Takie działanie inuliny potwierdza eksperyment wykonany przez S.J. Langlandsa i współpracowników, którzy zaobserwowali, że u osób spożywających przez 2 tygodnie 7,5 g inuliny dziennie doszło do wzrostu bakterii z rodzajów Bifidobacterium i Lactobacillus, przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości bakterii z rodzaju Clostridium i Enterobacter. Pozytywny wpływ inuliny na mikroflorę jelitową potwierdzili także G.R. Gibson i współpracownicy.
W prebiotyki wzbogacane są różnorodne produkty spożywcze, głównie produkty mleczne, takie jak sery, mleko acidofilne oraz mleczne napoje fermentowane – maślanka, kefir, jogurt. W ostatnim czasie w składniki te wzbogacane są również soki, pieczywo i wyroby cukiernicze.
Inulina a odchudzanie
Badania naukowe wykazują ogromny wpływ bakterii jelitowych na utrzymanie prawidłowej masy ciała – poprzez utrzymanie równowagi w składzie mikroflory jelitowej inulina może chociaż częściowo przeciwdziałać rozwojowi nadwagi i otyłości. Przede wszystkim jest niskokaloryczna – zwiększa uczucie sytości i zapobiega spożyciu zbyt dużej ilości jedzenia. Ponadto poprzez spowalnianie procesu wchłaniania glukozy przeciwdziała odkładaniu się jej nadmiaru w tkance tłuszczowej. Zwiększa również wydalanie tłuszczów razem ze stolcem, przyspiesza perystaltykę jelit oraz stanowi świetny zamiennik tłuszczu. Przyjmuje się, że 1 g inuliny może zastąpić 4 g tłuszczu, co stanowi tylko 1,5 kilokalorii. Dzięki temu jest świetną alternatywą podczas przygotowania potraw o niższej kaloryczności.Inulina a cholesterol
Działając profilaktycznie wobec rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, inulina może mieć pozytywny wpływ na gospodarkę lipidową. W randomizowanych badaniach z podwójnie ślepą próbą, w trakcie których osobom będącym na diecie niskotłuszczowej i wysokowęglowodanowej podawano 10 g inuliny dziennie przez trzy tygodnie, zaobserwowano obniżenie stężenia trójglicerydów we krwi oraz lipogenezy wątrobowej w porównaniu do grupy kontrolnej.Podobny efekt uzyskano w eksperymencie przeprowadzonym na myszach, którym podawano karmę z dodatkiem 10% inuliny. U osobników spożywających prebiotyk nastąpił spadek cholesterolu całkowitego oraz lipoprotein LDL we krwi. Jednakże istnieją również badania, które nie potwierdzają korzystnego wpływu inuliny na profil lipidowy. Badanie przeprowadzone przez W. Van Dokkuma i współpracowników nie wykazały istotnie statystycznych zmian w ilości stężenia cholesterolu całkowitego, trójglicerydów i lipoprotein LDL we krwi u młodych, zdrowych mężczyzn spożywających 15 g inuliny dziennie przez 84 dni. Efektów nie zaobserwowano również w badaniu, w którym kobiety z normolipidemią spożywały 14 g inuliny dziennie.
Inulina a cukrzyca
Inulina wpływa pozytywnie na gospodarkę węglowodanów. Dodana do potraw zmniejsza ich kaloryczność oraz indeks glikemiczny. Wpływa na spowolnienie procesu wchłaniania glukozy i przeciwdziała jej szybkiemu wzrostowi we krwi. Zapobiega również nadmiernemu wyrzutowi insuliny, tym samym zmniejsza ryzyko zachorowania na cukrzycę.Inulina – występowanie
Źródłem inuliny są owoce i warzywa, w których stanowi materiał zapasowy. Najczęściej jest magazynowana w kłączach, bulwach oraz korzeniach. Przede wszystkim znajduje się w roślinach należących do rodzin liliowatych (Liliaceae), amarylkowatych (Amaryllidaceae), astrowatych (Compositae) i wiechlinowatych (Gramineae). Najlepsze źródła inuliny to topinambur, mniszek lekarski, łopian, por, czosnek, karczochy, cebula, cykoria i agawa. W mniejszych ilościach obecna jest również w zbożach, takich jak żyto, pszenica, jęczmień i pszenżyto.Poniższa tabela przedstawia zawartość inuliny w wybranych produktach roślinnych.
| Źródło żywności |
Inulina (g/100g) |
| Cykoria | 35,7–47,6 |
| Słonecznik bulwiasty | 16,0–20,0 |
| Mniszek lekarski | 12,0–15,0 |
| Czosnek | 9,0–16,0 |
| Por | 3,0–10,0 |
| Cebula | 1,1–7,5 |
| Szparagi | 2,0–3,0 |
| Pszenica | 1,0–4,0 |
| Jęczmień | 0,5–1,5 |
| Banan | 0,3–0,7 |
Źródło: Kulczyński B., 2016.
Zastosowanie inuliny
Inulina znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W przetwórstwie spożywczym stosowana jest w celu regulacji zawartości wody oraz nadania odpowiedniej konsystencji i struktury produktom. Inulina dodana do produktów spożywczych polepsza smak, zapach oraz smarowność. Stabilizuje produkty o konsystencji emulsji czy piany. Dodana do pieczywa zwiększa jego chrupkość i wydłuża świeżość. Modyfikuje temperaturę zamarzania produktów. Stosowana jako zmiennik cukru lub tłuszczu zmniejsza kaloryczność produktów, zachowując pożądany smak, zapach oraz gładką konsystencję. W związku z tym inulina jest powszechnie stosowana przy produkcji niskotłuszczowych i niskokalorycznych deserów i lodów.Powszechnie dodawana jest również do przetworów mlecznych (jogurtów, deserów mlecznych) oraz produktów light o obniżonej kaloryczności, takich jak majonezy, lody, margaryny, wędliny, pieczywo, wyroby cukiernicze, słodycze, desery oraz napoje owocowe i warzywne. W przemyśle farmaceutycznym inulina jest wykorzystywana w produkcji preparatów odchudzających oraz leków, gdzie pełni funkcję substancji powlekającej, pęczniejącej i spulchniającej. Stosowana jest także przez przemysł kosmetyczny w celu stabilizacji emulsyjnych form detergentów i kosmetyków. Stanowi dobre podłoże w różnego rodzaju pudrach i zasypkach. Dzięki właściwościom prebiotycznym może chronić oczy i śluzówki przed patogennymi drobnoustrojami.
Inulina dawkowanie
F. Bornet i współpracownicy wykazali, że spożywanie od 5 do 10 g inuliny dziennie wpływa korzystnie na wzrost ilości mikroflory w okrężnicy. Małe dawki słodzika nie wykazują statystycznie istotnego wpływu na ich liczbę. Natomiast M.B. Roberfroid i współpracownicy stwierdzili, że to nie dawka inuliny, a początkowa liczba bifidobakterii ma kluczowe znaczenie we wzroście ich liczby. Gdy wyjściowa liczba bakterii była niska to dawka 4–10 mg inuliny wpływała pozytywnie na ich wzrost. Z danych literaturowych wynika, że należy spożywać minimum 2,5 g inuliny dziennie, aby zaobserwować jej korzystne działanie.Podsumowanie
Inulina poprzez swój korzystny wpływ na mikroflorę jelit może oddziaływać na ogólne zdrowie człowieka. Oprócz działania prebiotycznego wykazuje pozytywny wpływ na układ krwionośny oraz kostny. Ponadto jest niskokaloryczna, stanowi świetny zamiennik tłuszczu i cukru, więc jest rekomendowana w diecie osób z nadwagą i otyłością. Dzięki swoim właściwościom żelującym i stabilizującym znajduje szerokie zastosowanie w produkcji żywności.Angelika Skowron
Dietetyk
Bibliografia
Bornet F., Short-chain fructooligosaccharides administration increase faecal bifidobacteria in healthy humans with a dose-response relation, Proceedings International Symposium „Non-digestible oligosaccharides: food for the colon?, „Wageningen” 1997, 160.
Cioborowska H., Rudnicka A., Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka, Warszawa 2010, 50–52, 205–207.
Dybkowska E., Zalewska E., Właściwości funkcjonalne i technologiczne inuliny i fruktooligosacharydów, „Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego” 2015,1, 82–85.
Gibson G.R., Roberfroid M.B, Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics, „The Journal of Nutrition” 1995 125(6), 1401–1412.
Gramska-Michałowska A., Górecka D., Wykorzystanie inuliny jako dodatku funkcjonalnego w technologii produkcji potraw, „Bromatologia i Chemia Toksykologiczna” 2009, 42(3), 324–328.
Górecka D., Błonnik pokarmowy korzyści zdrowotne i technologiczne, „Przemysł Spożywczy” 2009, 63(12), 16–20.
Kączkowski J., Biochemia roślin, Warszawa 1993.
Kolida S., Tuohy K., Gibson G.R., Prebiotic effects of inulin and oligofructose, „British Journal of Nutrition” 2002 87(2), 193–197.
Kulczyński B., Gramza-Michałowska A., Właściwości prozdrowotne fruktanów typu inuliny, „Medycyna Rodzinna” 2016, 2, 86–90.
Levecke B., Booten K., Cosmetic rinse-off compositions comprising inulin-type fructan, European Patent Application 2003, EP1541117.
Modler H.W., Mc Kellar R.C., Yaguchi M., Bifidobacteria and bifidogenic factors – review, „Canadian Institute of Food Science and Technology Journal” 1990 23(1), 29–41.
Mutai M., Tanaka R., Ecology of Bifidobacterium in the human intestinal flora, „Bifid. Micro.” 1987 6, 33–41.
Rasic J.L., The role of dairy foods containing bifido- and acidophilus bacteria in nutrition and health, „Northern Eur. Dairy J.” 1983, 48, 80–84.
Roberfroid M.B., van Loo J.A.E., Gibson G.R., The bifidogenic nature of chicory inulin and its hydrolysis products, „Journal of Nutrition” 1998,128, 11–19.
Rose V., Über eine eigentümliche vegetabilische Substanz, „Neues Allgemeines Journal der Chemie” 1804, 3, 217.
Sharma P., Pathak K., Inulin-based tablet in capsule device for variable multipulse delivery of aceclofenac: optimization and in vivo roentgenography, „American Association of Pharmaceutical Scientists Journal” 2013 14(2), 736–747.
Wollowski I., Rechkemmer G., Pool-Zobel B.L., Protective role of probiotics and prebiotics in colon cancer, „The American Journal of Clinical Nutrition” 2001, 732, 451–455.
Zdrojewicz Z., Działanie prebiotyczne inuliny w cukrzycy i otyłości, „Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii” 2013, 9(4), 166–174.
