INULIN: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, THỰC PHẨM, CHỐNG CHỈ ĐỊNH - SINH HỌC - 2026

Các inulins (β - (2,1) fructans, oligosaccharides fructose) là những hợp chất carbohydrate 2-60 đơn vị fructose được tổng hợp bởi nhiều họ thực vật "trên" và một số vi sinh vật. Vì chúng không tạo ra sự gia tăng phản ứng đường huyết, chúng được coi là “thích hợp cho bệnh nhân tiểu đường”.

Inulins đã được biết đến từ khoảng năm 1804, khi Valentine Rose cô lập những cái đầu tiên từ gốc của "elecampana" hoặc "helenium" (Inula helenium) và sau đó, vào năm 1817, Thomas đặt ra thuật ngữ "inulins" để chỉ những các phân tử.

Cấu trúc cơ bản của một inulin (Nguồn: NEUROtiker qua Wikimedia Commons)

Chúng thường được tìm thấy trong các loại thực vật "quan trọng về mặt thương mại" như endive, chuối, hành, tỏi, lúa mạch, lúa mạch đen, lúa mì, và những loại khác, vì vậy chúng là những hợp chất phổ biến trong các chế phẩm thực phẩm được con người tiêu thụ trong một thời gian dài. nhiều năm.

Sản xuất công nghiệp của nó bắt đầu ở châu Âu vào đầu những năm 1900 và bắt đầu từ nguồn gốc lâu đời được sản xuất ở Hà Lan và Bỉ.

Chúng thường được sử dụng để thay thế chất béo và đường (chúng có ít hơn hoặc ít hơn 10% khả năng làm ngọt của đường thông thường), chúng được sử dụng làm chất ổn định và làm chất làm đặc, đặc biệt là trong những chế phẩm có nguồn gốc từ sữa, trong tiệm bánh và trong các chế phẩm thịt.

Nhiều tác giả coi chúng là một loại "chất xơ" hòa tan từ rau có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người khi nó được đưa vào thực phẩm hoặc khi ăn trực tiếp với mục đích chữa bệnh.

Kết cấu

Inulin là cacbohydrat, vì vậy chúng về cơ bản được tạo thành từ các nguyên tử cacbon, oxy và hydro, chúng tập hợp các cấu trúc tuần hoàn tạo thành chuỗi bằng cách nối với nhau liên tiếp.

Nói chung, nó là một hỗn hợp "polydisperse" của các chuỗi oligosaccharide fructose (C6H12O6, một đồng phân của glucose) có độ dài thay đổi tùy thuộc vào nguồn thu được chúng và điều kiện sản xuất.

Thông thường, inulin được tạo thành từ các chuỗi "ngắn" của dư lượng fructose (lên đến 10 đơn vị) được liên kết thông qua các liên kết fructofuranosyl β- (2 → 1), đó là lý do tại sao thuật ngữ "oligofructose" đôi khi được sử dụng để mô tả chúng, là chiều dài trung bình khoảng 4 phần dư cho những phần ngắn hơn và lên đến 20 cho những phần dài hơn.

Cấu trúc đại diện của phân tử fructan (Nguồn: Người dùng: Ayacop qua Wikimedia Commons)

Tuy nhiên, cũng có những chuỗi inulin rất dài, có thể được tạo thành từ hơn 50 gốc fructose. Trọng lượng phân tử trung bình của inulins là khoảng 6000 Da và thực vật sử dụng nó như một nguồn dự trữ năng lượng.

Bất kể độ dài chuỗi của chúng là bao nhiêu, nhiều inulin có dư lượng glucose ở cuối (nó tạo thành đường sucrose), mặc dù nó không phải là đặc điểm xác định cho các loại hợp chất này.

Vi khuẩn xâm nhập

Inulin đã được xác định trong vi sinh vật như vi khuẩn cho thấy mức độ trùng hợp cao, điều này ngụ ý rằng fructan có chuỗi dài hơn đáng kể so với chuỗi được tìm thấy trong sinh vật thực vật.

Ngoài ra, những carbohydrate này trong vi khuẩn có nhiều nhánh hơn 15% trong cấu trúc chính của chúng, đó là lý do tại sao chúng được cho là có cấu trúc "phức tạp" hơn một chút.

Tính chất

Các nhóm

Inulin là một phần của nhóm cacbohydrat được gọi là “nhóm các mono-, di-, oligosaccharid và polyols có thể lên men” (FODMAP, từ tiếng Anh Fermentable Oligo-, Di-, Monosaccharides và Polyols), khi được tiêu hóa sẽ tạo ra thu nhập của nước trong ruột kết.

Độ hòa tan

Khả năng hòa tan của inulin ở mức độ lớn phụ thuộc vào chiều dài chuỗi hoặc "mức độ trùng hợp" của chúng, là những chất có chuỗi dài "khó" hòa tan hơn.

Ổn định

Chúng là những phân tử rất bền ở nhiệt độ cao, lên đến 140 ° C; nhưng chúng khá dễ bị thủy phân bằng axit, nghĩa là ở độ pH thấp hơn 4. Dạng trình bày thương mại phổ biến nhất bao gồm bột màu trắng có các hạt khá "trong" hoặc "trong mờ" và thường có vị trung tính.

Độ nhớt

Nhiều tác giả tuyên bố rằng các dung dịch chứa nhiều inulin không nhớt, tuy nhiên, khi chúng được trộn với các phân tử khác, chúng có thể cạnh tranh với các polysaccharid khác để liên kết với các phân tử nước, điều này gây ra sự thay đổi "hành vi lưu biến" của chúng (trong dung dịch ).

Do đó, người ta đã chỉ ra rằng khi nồng độ của chúng trong hỗn hợp vượt quá 15%, các inulin có thể tạo thành một loại "gel" hoặc "kem", có độ bền thay đổi tùy thuộc vào nồng độ, nhiệt độ và độ dài của chuỗi. của fructose (những phần có chiều dài lớn hơn tạo thành gel cứng hơn).

Khi được sử dụng cùng với các chất làm đặc (xanthan, guar gum hoặc pectin), inulin có chức năng như "chất đồng hóa". Ngoài ra, những chất này có thể cung cấp các đặc điểm "giống chất béo" cho nước sốt và nước xốt ẩm thực làm từ kẹo cao su và không có chất béo.

Hút ẩm

Chúng là những phân tử rất hút ẩm, tức là chúng dễ dàng ngậm nước, đó là lý do tại sao chúng cũng hoạt động như những chất làm ướt.

Lợi ích của việc sử dụng Inulin

Vì những carbohydrate này chỉ cung cấp cho cơ thể con người 25 hoặc 35% năng lượng, chúng được coi là "thích hợp cho bệnh nhân tiểu đường", vì chúng không ảnh hưởng đáng kể đến việc tăng lượng đường trong máu (glycemia).

Những chất giống như tinh bột này được kê đơn bằng đường uống cho những bệnh nhân có mức cholesterol và triglyceride rất cao trong máu, nhưng chúng cũng phổ biến cho:

- góp phần giảm cân ở bệnh nhân béo phì

- giảm táo bón, đặc biệt ở trẻ em và người già

- giảm tiêu chảy và các bệnh chính khác như bệnh tiểu đường

- điều trị bệnh celiac (góp phần hấp thu vitamin và khoáng chất)

Việc sử dụng y học của những chất này là rất phổ biến và liều tương ứng với 12-40 g mỗi ngày trong tối đa 4 tuần để điều trị táo bón; 10g mỗi ngày trong 8 ngày để điều trị bệnh tiểu đường; 14 g mỗi ngày để điều trị mức cholesterol trong máu cao và chất béo trung tính; và 10 đến 30 g mỗi ngày trong 6-8 tuần để điều trị bệnh béo phì.

Ngoài ra, mặc dù chưa được chứng minh đầy đủ, nhưng inulins đã được chứng minh là hữu ích trong việc duy trì sức khỏe tim mạch, hấp thụ khoáng chất và sức khỏe của xương, ngăn ngừa ung thư ruột kết và một số bệnh viêm ruột.

Cơ chế hoạt động

Nhiều tác giả đề xuất rằng inulins không được hấp thụ trong dạ dày, mà được "gửi" trực tiếp đến ruột (ruột sau hoặc ruột già), nơi chúng có chức năng làm thức ăn cho một số vi khuẩn cộng sinh trong hệ tiêu hóa của con người, do đó. chúng giúp chúng phát triển và sinh sản.

Điều này là do các liên kết tham gia các đơn vị fructose trong các polyme carbohydrate này không thể bị thủy phân bởi các enzym trong dạ dày hoặc ruột, đó là lý do tại sao các hợp chất này được coi là "probiotics", vì chúng trực tiếp nuôi hệ vi khuẩn đường ruột.

Probiotic là bất kỳ thành phần nào cho phép thay đổi cụ thể cả về thành phần và / hoặc hoạt động của hệ vi sinh đường tiêu hóa mang lại lợi ích cho sức khỏe của vật chủ chứa chúng.

Vi khuẩn có khả năng ăn các vi khuẩn có liên quan trực tiếp đến chức năng đường ruột và sức khỏe nói chung.

Chúng có khả năng chuyển đổi inulin, cũng như các chất "probiotic" khác, thành các axit béo chuỗi ngắn (axetat, propionat và butyrat), thành lactat và thành một số khí, cùng với nhau, có thể nuôi dưỡng các tế bào của Đại tràng.

Ngoài ra, người ta cho rằng những carbohydrate này làm mất ổn định cơ chế tổng hợp của một số chất béo trong cơ thể, ảnh hưởng trực tiếp đến việc giảm chúng (điều trị béo phì).

Thực phẩm giàu inulin

Inulins đã được mô tả là thành phần tự nhiên của hơn 3.000 loại rau khác nhau. Ngoài ra, chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm như một chất bổ sung chế độ ăn uống, và cũng như một chất phụ gia để cải thiện các đặc tính vật lý và dinh dưỡng của nhiều chế phẩm.

Như đã thảo luận ở trên, các nguồn inulins phổ biến nhất là:

- rễ thoát

- Atisô Jerusalem, atisô Jerusalem hoặc pataca

- củ của dahlias

- yacón

- măng tây

- những củ hành

- những trái chuối

- tỏi

- tỏi tây

- lúa mì và các loại ngũ cốc khác như lúa mạch

- cỏ ngọt, trong số những loại khác.

Bức ảnh chụp rễ cây đặc hữu (Nguồn: Xem trang dành cho tác giả qua Wikimedia Commons)

Những nguồn khác

Inulin cũng có thể được tìm thấy dưới dạng thực phẩm bổ sung dưới dạng viên nang hoặc bột và cũng có thể được tìm thấy trong các chế phẩm thương mại như thanh protein, ngũ cốc, trong sữa chua, v.v.

Chúng thường được tìm thấy dưới dạng các chất chiết xuất từ ​​nước thải tự nhiên:

- dưới dạng “oligofructose” (nơi loại bỏ các mạch in của chuỗi dài hơn),

- dưới dạng “HP” hoặc các đầu vào hiệu suất cao (từ Tiếng Anh Hiệu suất cao; từ đó các đầu vào chuỗi ngắn hơn bị loại bỏ) và

- chẳng hạn như "FOS" hoặc fructo-oligosaccharides (được sản xuất từ ​​đường ăn).

Chống chỉ định

Các tổng quan tài liệu chỉ ra rằng việc tiêu thụ inulin bằng đường uống là tương đối an toàn khi được sử dụng một cách thích hợp.

Tuy nhiên, với việc tiêu thụ hơn 30 gam mỗi ngày, các tác dụng phụ chính được quan sát thấy ở cấp độ tiêu hóa, vì có thể tạo ra khí, đầy hơi, tiêu chảy, táo bón hoặc đau quặn bụng.

Khi dùng chung với thức ăn, inulins an toàn cho phụ nữ mang thai hoặc cho con bú, mặc dù chưa có đủ nghiên cứu được thực hiện để xác định xem việc tiêu thụ thuốc của họ có thể có bất kỳ tác dụng phụ nào đối với mẹ hoặc trẻ sơ sinh hay không, vì vậy nó được khuyến cáo tránh nó.

Tương tự như vậy, inulins có thể được tiêu thụ một cách an toàn bởi trẻ em, thanh thiếu niên, người lớn và người già, như một phần không thể thiếu của thực phẩm hoặc như một loại thuốc bổ sung ngắn hạn.

Người giới thiệu

1. Cui, SW, Wu, Y., & Ding, H. (2013). Phạm vi của các thành phần chất xơ ăn kiêng và so sánh chức năng kỹ thuật của chúng. Thực phẩm giàu chất xơ và ngũ cốc nguyên hạt: cải thiện chất lượng, 96-119.
2. Franck, A. (2002). Chức năng công nghệ của inulin và oligofructose. Tạp chí Dinh dưỡng của Anh, 87 (S2), S287-S291.
3. Niness, KR (1999). Inulin và oligofructose: chúng là gì ?. Tạp chí dinh dưỡng, 129 (7), 1402S-1406S.
4. Roberfroid, MB (2005). Giới thiệu fructan loại inulin. Tạp chí Dinh dưỡng Anh, 93 (S1), S13-S25.
5. Shoaib, M., Shehzad, A., Omar, M., Rakha, A., Raza, H., Sharif, HR,… & Niazi, S. (2016). Inulin: Thuộc tính, lợi ích sức khỏe và ứng dụng thực phẩm. Các polyme cacbohydrat, 147, 444-454.
6. Tiefenbacher, KF (2018). Công nghệ bánh quế và bánh quế II: Công thức nấu ăn, phát triển sản phẩm và bí quyết. Báo chí Học thuật.
7. Watzl, B., Girrbach, S., & Roller, M. (2005). Inulin, oligofructose và điều hòa miễn dịch. Tạp chí Dinh dưỡng Anh, 93 (S1), S49-S55.