INULIN: STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN, LEBENSMITTEL, KONTRAINDIKATIONEN - BIOLOGIE - 2025

Die Inuline (β - (2,1) -Fructane, Fructose-Oligosaccharide) sind Kohlenhydratverbindungen von 2 bis 60 Fructose-Einheiten, die von mehreren Pflanzenfamilien "oberen" und einigen Mikroorganismen synthetisiert werden. Da sie keine Erhöhung der glykämischen Reaktion hervorrufen, gelten sie als „für Diabetiker geeignet“.

Inuline sind seit etwa 1804 bekannt, als Valentine Rose die ersten aus den Wurzeln von "elecampana" oder "helenium" (Inula helenium) isolierte und Thomas 1817 den Begriff "inulins" prägte, um sich auf diese zu beziehen Moleküle.

Grundstruktur eines Inulins (Quelle: NEUROtiker via Wikimedia Commons)

Sie kommen häufig in "kommerziell wichtigen" Pflanzen wie Endivien, Bananen, Zwiebeln, Knoblauch, Gerste, Roggen, Weizen usw. vor und sind daher häufige Verbindungen in Lebensmittelzubereitungen, die der Mensch seit langem konsumiert. viele Jahre.

Die industrielle Produktion begann in Europa in den frühen 1900er Jahren und begann mit endivischen Wurzeln, die in Holland und Belgien hergestellt wurden.

Sie werden routinemäßig als Ersatz für Fette und Zucker verwendet (sie haben mehr oder weniger 10% der Süßkraft von gewöhnlichem Zucker), sie werden als Stabilisatoren und als Verdickungsmittel verwendet, insbesondere in Zubereitungen, die auf Milchprodukten basieren, in der Bäckerei und in Fleischzubereitungen.

Viele Autoren betrachten sie als eine Art löslicher "Ballaststoffe" aus Gemüse, die mehrere Vorteile für die menschliche Gesundheit haben, wenn sie in Lebensmitteln enthalten sind oder wenn sie direkt für medizinische Zwecke eingenommen werden.

Struktur

Inuline sind Kohlenhydrate, daher bestehen sie im Wesentlichen aus Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen, die zyklische Strukturen bilden, die Ketten bilden, indem sie nacheinander miteinander verbunden werden.

Im Allgemeinen handelt es sich um eine "polydisperse" Mischung von Fructose-Oligosaccharidketten (C6H12O6, ein Isomer von Glucose), deren Länge in Abhängigkeit von der Quelle, aus der sie erhalten werden, und den Produktionsbedingungen variiert.

Üblicherweise bestehen Inuline aus "kurzen" Ketten von Fructoseresten (bis zu 10 Einheiten), die über Fructofuranosyl-β- (2 → 1) -Bindungen verbunden sind, weshalb der Begriff "Oligofructose" manchmal verwendet wird, um sie zu beschreiben durchschnittliche Länge von ca. 4 Resten für kürzere und bis zu 20 für längere.

Repräsentative Struktur von Fructanmolekülen (Quelle: Benutzer: Ayacop über Wikimedia Commons)

Es gibt jedoch auch sehr langkettige Inuline, die aus mehr als 50 Fructoseresten bestehen können. Das durchschnittliche Molekulargewicht von Inulinen liegt bei 6000 Da und wird von Pflanzen als Energiereserve genutzt.

Unabhängig von der Kettenlänge haben viele Inuline einen terminalen Glucoserest (es bildet eine Saccharose), obwohl dies kein definierendes Merkmal für diese Arten von Verbindungen ist.

Bakterieninuline

Inuline, die in Mikroorganismen wie Bakterien identifiziert wurden, weisen einen hohen Polymerisationsgrad auf, was impliziert, dass Fructane mit erheblich längeren Ketten als in Pflanzenorganismen erhalten wurden.

Darüber hinaus haben diese Kohlenhydrate in Bakterien 15% mehr Verzweigungen in ihrer Hauptstruktur, weshalb sie strukturell etwas "komplexer" sein sollen.

Eigenschaften

Gruppen

Inuline gehören zur Gruppe der Kohlenhydrate, die als "Gruppe fermentierbarer Mono-, Di-, Oligosaccharide und Polyole" (FODMAP, von den englischen fermentierbaren Oligo-, Di-, Monosacchariden und Polyolen) bekannt sind und bei Verdauung das Einkommen vermitteln Wasser im Dickdarm.

Löslichkeit

Die Löslichkeit von Inulinen hängt in hohem Maße von ihrer Kettenlänge oder ihrem "Polymerisationsgrad" ab, wobei es "schwieriger" ist, solche mit längeren Ketten aufzulösen.

Stabilität

Sie sind sehr stabile Moleküle bei hohen Temperaturen bis zu 140 ° C; Sie sind jedoch ziemlich anfällig für Säurehydrolyse, dh bei einem pH-Wert von weniger als 4. Die gebräuchlichste kommerzielle Präsentation besteht aus einem cremefarbenen Pulver, dessen Partikel ziemlich "klar" oder "durchscheinend" sind und normalerweise einen neutralen Geschmack haben.

Viskosität

Viele Autoren geben an, dass in Inulinen reichlich vorhandene Lösungen nicht viskos sind. Wenn diese jedoch mit anderen Molekülen gemischt werden, können sie mit anderen Polysacchariden konkurrieren, um an Wassermoleküle zu binden, was zu einer Änderung ihres "rheologischen Verhaltens" (in Lösung) führt ).

Somit wurde gezeigt, dass Inuline, wenn ihre Konzentration in einer Mischung 15% überschreitet, eine Art "Gel" oder "Creme" bilden können, deren Stärke in Abhängigkeit von der Konzentration, Temperatur und Länge der Kette variiert. von Fructoseresten (solche mit größerer Länge bilden festere Gele).

In Verbindung mit Verdickungsmitteln (Xanthan, Guar Gum oder Pektine) wirken Inuline als "Homogenisatoren". Darüber hinaus können diese Substanzen gummibasierten und fettfreien kulinarischen Saucen und Dressings "fettähnliche" Eigenschaften verleihen.

Hygroskopisch

Sie sind sehr hygroskopische Moleküle, das heißt, sie hydratisieren leicht, weshalb sie auch als Netzmittel wirken.

Vorteile der Inulinaufnahme

Da diese Kohlenhydrate dem menschlichen Körper nur 25 oder 35% der Energie liefern, gelten sie als "für Diabetiker geeignet", da sie den Anstieg des Blutzuckerspiegels (Glykämie) nicht wesentlich beeinflussen.

Diese stärkeähnlichen Substanzen werden bei Patienten mit sehr hohen Cholesterin- und Triglyceridspiegeln im Blut oral verschrieben, sind aber auch beliebt für:

- zur Gewichtsreduktion bei adipösen Patienten beitragen

- Linderung von Verstopfung, insbesondere bei Kindern und älteren Menschen

- Linderung von Durchfall und anderen wichtigen Erkrankungen wie Diabetes

- die Behandlung von Zöliakie (trägt zur Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen bei)

Die medizinische Verwendung dieser Substanzen ist sehr häufig und die Dosen entsprechen 12-40 g pro Tag für bis zu 4 Wochen zur Behandlung von Verstopfung; 10 g pro Tag für 8 Tage zur Behandlung von Diabetes; 14 g pro Tag zur Behandlung von hohen Cholesterin- und Triglyceridspiegeln im Blut; und 10 bis 30 g pro Tag für 6-8 Wochen zur Behandlung von Fettleibigkeit.

Obwohl nicht vollständig nachgewiesen, hat sich gezeigt, dass Inuline bei der Aufrechterhaltung der Herzgesundheit, der Mineralabsorption und der Knochengesundheit, der Vorbeugung von Darmkrebs und bestimmten entzündlichen Darmerkrankungen hilfreich sind.

Wirkmechanismus

Viele Autoren schlagen vor, dass Inuline nicht im Magen absorbiert, sondern direkt in den Darm (posteriorer oder Dickdarm) "geschickt" werden, wo sie als Nahrung für einige der symbiotischen Bakterien des menschlichen Magen-Darm-Systems dienen Sie helfen ihnen zu wachsen und sich zu vermehren.

Dies liegt daran, dass die Bindungen, die die Fructoseeinheiten in diesen Kohlenhydratpolymeren verbinden, nicht durch Magen- oder Darmenzyme hydrolysiert werden können, weshalb diese Verbindungen als "Probiotika" angesehen werden, da sie die Darmflora direkt ernähren.

Ein Probiotikum ist jeder Bestandteil, der spezifische Änderungen sowohl in der Zusammensetzung als auch in der Aktivität der gastrointestinalen Mikroflora ermöglicht, die Vorteile für die Gesundheit des Wirts bieten, der sie beherbergt.

Bakterien, die sich von Inulinen ernähren können, sind solche, die direkt mit den Darmfunktionen und der allgemeinen Gesundheit verbunden sind.

Diese sind in der Lage, Inuline sowie andere „probiotische“ Substanzen in kurzkettige Fettsäuren (Acetat, Propionat und Butyrat), Lactat und einige Gase umzuwandeln, die zusammen die Zellen der Doppelpunkt.

Darüber hinaus wird angenommen, dass diese Kohlenhydrate die Synthesemechanismen einiger Körperfette destabilisieren, was deren Reduktion (Behandlung von Fettleibigkeit) direkt beeinflusst.

Inulinreiche Lebensmittel

Inuline wurden als natürliche Bestandteile von mehr als 3.000 verschiedenen Gemüsesorten beschrieben. Darüber hinaus werden sie in der Lebensmittelindustrie häufig als Nahrungsergänzungsmittel und als Zusatzstoff zur Verbesserung der physikalischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften vieler Zubereitungen verwendet.

Wie oben diskutiert, sind die häufigsten Inulinquellen:

- Escarole Wurzeln

- Topinambur, Topinambur oder Pataca

- die Knollen der Dahlien

- der Yacón

- Spargel

- die Zwiebeln

- die Bananen

- die Knoblauchzehen

- Lauch

- Weizen und anderes Getreide wie Gerste

- unter anderem Stevia.

Foto von Endivienwurzeln (Quelle: Autor siehe Seite über Wikimedia Commons)

Andere Quellen

Inuline können auch als Nahrungsergänzungsmittel in Kapseln oder Pulvern sowie in kommerziellen Zubereitungen wie Proteinriegeln, Getreide, Joghurt usw. gefunden werden.

Sie werden normalerweise als native Escarole-Extrakte gefunden:

- als "Oligofructose" (wo die längerkettigen Inuline entfernt werden),

- als "HP" - oder Hochleistungsinuline (aus dem englischen Hochleistungsinulin; aus denen die kürzerkettigen Inuline eliminiert werden) und

- wie "FOS" oder Fructo-Oligosaccharide (die aus Haushaltszucker hergestellt werden).

Kontraindikationen

Literaturrecherchen zeigen, dass der orale Inulinkonsum bei sachgemäßer Anwendung relativ sicher ist.

Bei einem Verbrauch von mehr als 30 Gramm pro Tag werden die Hauptnebenwirkungen jedoch auf Magen-Darm-Ebene beobachtet, da es zu Gas, Blähungen, Durchfall, Verstopfung oder Bauchkrämpfen kommen kann.

Inuline sind für schwangere oder stillende Frauen unbedenklich, obwohl nicht genügend Studien durchgeführt wurden, um festzustellen, ob ihr medizinischer Verzehr negative Auswirkungen auf Mutter oder Kind haben kann. Daher wird empfohlen vermeide es.

Ebenso können Inuline von Kindern, Jugendlichen, Erwachsenen und älteren Menschen sicher konsumiert werden, entweder als integraler Bestandteil der Nahrung oder als kurzfristige medizinische Ergänzung.

Verweise

1. Cui, SW, Wu, Y. & Ding, H. (2013). Das Sortiment an Ballaststoffbestandteilen und ein Vergleich ihrer technischen Funktionalität. Faserreiche Lebensmittel und Vollkornprodukte: Qualitätsverbesserung, 96-119.
2. Franck, A. (2002). Technologische Funktionalität von Inulin und Oligofructose. British Journal of Nutrition, 87 (S2), S287-S291.
3. Niness, KR (1999). Inulin und Oligofructose: Was sind sie? The Journal of Nutrition, 129 (7), 1402S-1406S.
4. Roberfroid, MB (2005). Einführung von Fructanen vom Inulintyp. 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: Eigenschaften, gesundheitliche Vorteile und Lebensmittelanwendungen. Carbohydrate Polymers, 147, 444 & ndash; 454.
6. Tiefenbacher, KF (2018). Die Technologie von Waffeln und Waffeln II: Rezepte, Produktentwicklung und Know-how. Akademische Presse.
7. B. Watzl, S. Girrbach & M. Roller (2005). Inulin, Oligofructose und Immunmodulation. British Journal of Nutrition, 93 (S1), S49-S55.