Инулин как пищевое и лекарственное вещество¶

Инулин — это природный полисахарид (полимер фруктозы), относящийся к классу фруктанов и выполняющий у растений роль запасного углевода. Молекула инулина состоит из остатков D-фруктозы, соединённых β(2→1)-гликозидными связями, и обычно завершается одной молекулой глюкозы. Вещество не переваривается ферментами верхних отделов желудочно-кишечного тракта человека и относится к растворимым пищевым волокнам, а также к пребиотикам — компонентам пищи, избирательно стимулирующим рост полезной микрофлоры кишечника.

¶Химическое строение и свойства

Инулин — линейный или слаборазветвлённый полимер, степень полимеризации которого варьирует от 2 до 60 и более остатков фруктозы в зависимости от источника и степени зрелости растения. Короткоцепочечные фракции (2–10 остатков) называют олигофруктозой, более длинные — собственно инулином. Вещество хорошо растворимо в горячей воде, образует при охлаждении гелеобразные структуры, сладкое на вкус лишь в малой степени (примерно на 10 % от сладости сахарозы). Молекулярная масса колеблется в широких пределах — от нескольких сотен до нескольких тысяч дальтон.

В отличие от крахмала и гликогена, где остатки глюкозы связаны α-связями, β(2→1)-связи инулина не расщепляются амилазами человека. Именно поэтому инулин проходит через желудок и тонкий кишечник почти в неизменном виде и достигает толстой кишки, где подвергается ферментации бактериями.

¶Природные источники

Инулин синтезируется многими растениями семейства сложноцветных, лилейных, злаковых и некоторых других. Наиболее богаты им:

• Топинамбур (земляная груша) — 14–20 % от массы клубня;
• Цикорий — корни содержат 15–20 % инулина, служат основным промышленным сырьём;
• Артишок, лопух, одуванчик — в корнях;
• Лук, чеснок, лук-порей — 2–10 %;
• Спаржа, банан, рожь, ячмень — в меньших количествах.

Промышленное производство инулина основано главным образом на экстракции из корней цикория и клубней топинамбура. Выпускаются порошкообразные концентраты с содержанием инулина 90 % и выше, а также сиропы с олигофруктозой.

¶Действие в организме

Основные эффекты инулина связаны с его пребиотическими свойствами. Попадая в толстую кишку, он избирательно ферментируется бифидобактериями и лактобактериями, которые используют его как субстрат. При этом образуются короткоцепочечные жирные кислоты — ацетат, пропионат и бутират, — служащие источником энергии для клеток эпителия кишечника и влияющие на кислотность среды.

Среди описанных в научной литературе эффектов:

1. Стимуляция роста полезной микрофлоры и подавление условно-патогенных бактерий.
2. Улучшение моторики кишечника, смягчение стула при склонности к запорам.
3. Снижение уровня глюкозы крови после еды — за счёт замедления опорожнения желудка и меньшего гликемического ответа.
4. Влияние на липидный обмен — данные о снижении уровня триглицеридов и холестерина неоднородны.
5. Повышение усвоения кальция и магния в толстой кишке — за счёт подкисления среды.
6. Ощущение сытости при меньшей калорийности рациона (инулин даёт около 2 ккал/г против 4 ккал/г у усвояемых углеводов).

¶Применение

¶В пищевой промышленности

Инулин и олигофруктоза используются как заменители жира и сахара, текстурирующие агенты, стабилизаторы. Их добавляют в молочные продукты, хлебобулочные и кондитерские изделия, напитки, детское и диетическое питание. Продукты с добавленным инулином нередко маркируются как «обогащённые пищевыми волокнами» или «пребиотические».

¶В медицине и диетологии

Инулин применяется как биологически активная добавка при дисбактериозе, запорах, в составе комплексной терапии сахарного диабета 2-го типа и ожирения. В клинической практике используются также очищенные препараты для диагностики функции почек: инулин не реабсорбируется в почечных канальцах, что позволяет рассчитывать скорость клубочковой фильтрации (клиренс инулина считается эталонным методом).

¶В аналитической химии

Инулин служит стандартом при определении скорости клубочковой фильтрации, поскольку выводится исключительно путём фильтрации и не секретируется и не реабсорбируется канальцами.

¶Безопасность и ограничения

Инулин считается безопасным при умеренном потреблении. Однако при разовой дозе свыше 10–15 г у части людей возникают вздутие, метеоризм, спазмы и послабление стула — следствие активного газообразования при ферментации. Людям с синдромом раздражённого кишечника и непереносимостью FODMAP-углеводов инулин часто противопоказан. При аллергии на растения-источники (например, на цикорий или амброзию) возможны реакции повышенной чувствительности.

¶Исследования и перспективы

Инулин остаётся предметом активных исследований в области нутрициологии, гастроэнтерологии и метаболической медицины. Изучается его роль в модуляции иммунного ответа, влиянии на микробиом при воспалительных заболеваниях кишечника, а также потенциал в профилактике колоректального рака и метаболического синдрома. Часть выводов пока основана на экспериментах на животных и малых выборках, что требует осторожной интерпретации.