inülin - Inulin

inülin
Inulin strukturformel.png
tanımlayıcılar
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
İlaç Bankası
ECHA Bilgi Kartı 100.029.701 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
ÜNİİ
Özellikleri
C 6 n H 10 n +2 O 5 n +1
Molar kütle Polimer; n'ye bağlıdır
Farmakoloji
V04CH01 ( KİM )
Tehlikeler
NFPA 704 (ateş elmas)
1
1
0
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒N doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒N
Bilgi kutusu referansları

İnulinler , doğal olarak oluşan bir grup polisakkaritler birçok türleri tarafından üretilen bitkiler endüstriyel genellikle çıkarılan, hindiba . İnülinler , fruktanlar olarak bilinen bir diyet lifi sınıfına aittir . İnülin, bazı bitkiler tarafından enerji depolama aracı olarak kullanılır ve tipik olarak köklerde veya rizomlarda bulunur . İnülini sentezleyen ve depolayan çoğu bitki, nişasta gibi diğer karbonhidrat formlarını depolamaz . 2018 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde, Gıda ve İlaç İdaresi , üretilen gıda ürünlerinin besin değerini iyileştirmek için kullanılan bir diyet lifi bileşeni olarak inülini onayladı . Böbrek fonksiyonunu ölçmek için inülinin kullanılması, glomerüler filtrasyon hızını tahmin etmenin diğer araçlarıyla karşılaştırma için "altın standarttır" .

Köken ve tarih

İnülin, agav , buğday , soğan , muz , sarımsak , kuşkonmaz , Kudüs enginar ve hindiba dahil olmak üzere 36.000'den fazla bitki türünde bulunan doğal bir depolama karbonhidratıdır . Bu bitkiler için inülin enerji rezervi olarak ve soğuğa karşı direnci düzenlemek için kullanılır. Suda çözünür olduğu için ozmotik olarak aktiftir. Bazı bitkiler, hidroliz yoluyla inülin moleküllerinin polimerizasyon derecesini değiştirerek hücrelerinin ozmotik potansiyelini değiştirebilir. Toplam karbonhidrat miktarını değiştirmeden ozmotik potansiyeli değiştirerek bitkiler kış dönemlerinde soğuğa ve kuraklığa dayanabilir.

Inulin, 1804 yılında Alman bilim adamı Valentin Rose tarafından keşfedildi. Kaynar su ekstraksiyonu ile Inula helenium köklerinden “tuhaf bir madde” buldu . Irvine, inülinin moleküler yapısını incelemek için metilasyon gibi kimyasal yöntemler kullandı ve bu yeni anhidrofruktoz için izolasyon yöntemini tasarladı. 1930'larda böbrek tübülleri çalışmaları sırasında araştırmacılar, tübüllere girdikten sonra yeniden emilmeyen veya salgılanmayan bir biyobelirteç görevi görebilecek bir madde aradılar. Richards, yüksek moleküler ağırlığı ve enzimlere karşı direnci nedeniyle inülini tanıttı. İnulin belirlemek için kullanılır glomerüler filtrasyon hızı arasında böbrekler .

Kimyasal yapı ve özellikler

İnülin, fruktoz polimerlerinin heterojen bir koleksiyonudur . β(2,1) bağları ile bağlanan zincir sonlandırıcı glukosil parçalarından ve tekrarlayan bir fruktosil parçadan oluşur. Standart inülinin polimerizasyon derecesi (DP) 2 ila 60 arasında değişmektedir. Üretim sürecinde DP'si 10'dan düşük olan fraksiyonlar çıkarıldıktan sonra geriye kalan ürün yüksek performanslı inülindir. Bazı makaleler, DP'si 10'dan düşük olan fraksiyonları kısa zincirli frukto-oligosakkaritler olarak kabul etti ve sadece daha uzun zincirli moleküller inülin olarak adlandırıldı.

β(2,1) bağları nedeniyle, inülin insan sindirim sistemindeki enzimler tarafından sindirilmez ve fonksiyonel özelliklerine katkıda bulunur: düşük kalori değeri, diyet lifi ve prebiyotik etkiler. Renk ve koku olmadan gıda ürünlerinin duyusal özellikleri üzerinde çok az etkisi vardır. Oligofruktoz, sakarozun tatlılığının %35'ine sahiptir ve tatlandırıcı profili şekere benzer. Standart inülin biraz tatlıdır, yüksek performanslı inülin ise tatlı değildir. Çözünürlüğü klasik liflerden daha yüksektir. Sıvı ile iyice karıştırıldığında, inülin bir jel ve yağa benzer beyaz kremsi bir yapı oluşturur. Çözünmeyen mikron altı kristalli inülin parçacıklarından oluşan üç boyutlu jel ağı, büyük miktarda suyu hareketsiz hale getirerek fiziksel stabilitesini sağlar. Ayrıca köpüklerin ve emülsiyonların stabilitesini de iyileştirebilir.

kullanır

Hasat ve çıkarma

Hindiba kökü, inülinin ticari üretimi için ana ekstraksiyon kaynağıdır . İnülin için çıkarma işlemi elde benzer şeker gelen şeker pancarı . Hasattan sonra hindiba kökleri dilimlenir ve yıkanır, ardından bir çözücüye batırılır ; inülin daha sonra izole edilir, saflaştırılır ve püskürtülerek kurutulur. İnülin da olabilir sentezlenebilir gelen sükroz .

İşlenmiş gıdalar

İnülin, GRAS olarak uzun zincirli inülin de dahil olmak üzere ABD Gıda ve İlaç Dairesi'nden (FDA) genel olarak güvenli (GRAS) olarak kabul edilen itirazsızlık statüsü aldı . 21. yüzyılın başlarında, işlenmiş gıdalarda inülinin kullanılması, kısmen üretim için uyarlanabilir özelliklerinden kaynaklanıyordu. Üretilen gıdaların diyet lifi değerini artırmak için bir bileşen olarak FDA tarafından onaylanmıştır. Tadı hafiften hafif tatlıya kadar değişir (şeker/sakarozun tatlılığının yaklaşık %10'u). Şeker, yağ ve un yerine kullanılabilir. Bu avantajlıdır çünkü inülin karbonhidratların (nişasta, şeker) besin enerjisinin %25-35'ini içerir . İnülin, çok yönlü bir bileşen olmasının yanı sıra , bağırsak bakterilerinin büyümesini teşvik ederken kalsiyum emilimini ve muhtemelen magnezyum emilimini artırarak besinsel avantajlar sağlar . Hindiba inülinin, kalsiyum emilimi düşük genç kadınlarda ve genç erkeklerde kalsiyum emilimini arttırdığı bildirilmektedir. Beslenme açısından, bir çözünür lif biçimi olarak kabul edilir ve bazen bir prebiyotik olarak sınıflandırılır. Tersine, aynı zamanda kolon üreten gazda hızla fermente edilen bir karbonhidrat sınıfı olan bir FODMAP olarak kabul edilir . FODMAP'ler bazı insanlarda belirli sindirim rahatsızlıklarına neden olabilse de, bağırsak florasında kolon sağlığının korunmasına katkıda bulunan potansiyel olarak olumlu değişiklikler üretirler .

Vücudun fruktanları işleme yeteneğinin sınırlı olması nedeniyle, inülinin kan şekeri üzerinde minimum düzeyde artan etkisi vardır ve metabolik sendrom gibi kan şekeri ile ilgili hastalıkların tedavisinde potansiyel olarak kullanılabilir .

Tıbbi

İnulin ve analogu sinistrin renal (böbrek), filtre akışkan hacmi glomerüler filtrasyon hızı (GFR) belirleyerek yardım ölçmek Böbrek fonksiyonu için kullanılan glomerüler içine kılcal kısımların Bowman kapsülü , birim zaman başına.

İnülin, bakterilerin büyümesini ve aktivitelerini arttırır veya belirli patojenik bakterilerin büyümesini veya aktivitelerini inhibe eder.

Araştırmalar, diyabetin kontrolüne yardımcı olmak, kilo vermeye yardımcı olmak ve sindirim sağlığını iyileştirmek gibi çeşitli sağlık yararları ile ilişkilendirmiştir.

Klinik araştırma sonuçlarının 2017 sistematik incelemesi , inülin ile diyet takviyesinin metabolik sendromun biyobelirteçlerini azalttığını gösterdi .

Diyet ve yan etkiler

Hassas kişilerde ortaya çıkabilecek inülin diyet lifi diyetinin yan etkileri şunlardır:

  • Gaz, şişkinlik, mide sesleri, geğirme ve krampları içeren bağırsak rahatsızlığı
  • İshal
  • Anafilaktik alerjik reaksiyon (nadir) – GFR testi için inülin kullanılır ve bazı izole vakalarda, muhtemelen bir gıda alerjisi yanıtına bağlı alerjik reaksiyonla sonuçlanmıştır.

Endüstriyel kullanım

Hidrolize edilmemiş inülin aynı zamanda eş zamanlı sakarifikasyon ve fermantasyon işleminde doğrudan etanole dönüştürülebilir , bu da yüksek inülin içeren mahsulleri yakıt olarak etanole dönüştürme potansiyeline sahip olabilir.

biyokimya

İnülinler, esas olarak fruktoz birimlerinden ( fruktanlar ) oluşan polimerlerdir ve tipik olarak bir terminal glikoza sahiptir . İnülinlerdeki fruktoz birimleri bir β(2→1) glikozidik bağ ile birleştirilir . Molekül neredeyse sadece doğrusaldır ve sadece yüzde birkaç dallanma vardır. Genel olarak, bitki inülinleri 2 ile 70 arasında veya bazen 200 kadar yüksek fruktoz birimi içerir, ancak 10 birimden daha az olan moleküllere frukto-oligosakkaritler denir, en basiti iki fruktoz birimi ve bir glikoz birimi olan 1- kestozdur . Bakteriyel inülin daha fazla dallıdır (%15'ten fazla dallanma) ve onlarca veya yüzlerce alt birim içerir.

İnulinler, aşağıdaki tarzda, adlandırıldığı n fruktoz tortuları sayısıdır ve py kısaltmasıdır piranosil :

  • Terminal glikozu olan inülinler , alfa -D-glukopiranozil-[beta-D-fruktofuranosil](n-1)-D-fruktofuranositler olarak bilinir ve GpyFn olarak kısaltılır .
  • İnulinler olmayan glikoz olan p olarak kısaltılan-D-fructopyranosyl- [D-fruktofuranosil] (n-1) -D-frukto, FpyFn .

İnülinlerin hidrolizi, polimerizasyon derecesi (DP) 10 veya daha az olan oligomerler olan frukto-oligosakkaritler verebilir .

Glomerüler filtrasyon hızının hesaplanması

İnülin benzersiz tarafından tedavi edilir nefron tamamen filtereden ki glomerulus tübüller tarafından ancak ne salgılanan ne de geri emilir. İnülinin bu özelliği, inülinin klirensinin klinik olarak glomerüler filtrasyon hızının (GFR) son derece doğru bir ölçüsü olarak kullanılmasına izin verir - afferent arteriolden süzülen ve Bowman kapsülüne süzülen plazma hızı ml/dak olarak ölçülür.

İnülinin özelliklerini para-aminohippurik asit (PAH) ile karşılaştırmak bilgilendiricidir . PAH, glomerülde plazmadan kısmen süzülür ve inüline benzer şekilde tübüller tarafından yeniden emilmez. PAH, glomerulusu atlayan ve nefronun tübüler hücrelerine ( peritübüler kılcal damarlar yoluyla ) giren PAH fraksiyonunun tamamen salgılanması bakımından inülinden farklıdır . Bu nedenle PAH'ın renal klirensi, ampirik olarak (1- hematokrit ) çarpı renal kan akımı olan renal plazma akışının (RPF) hesaplanmasında faydalıdır . Not olarak, PAH klerensi yalnızca böbreklerin idrar oluşumuyla ilgili kısımlarına RPF'yi yansıtır ve bu nedenle gerçek RPF'yi yaklaşık %10 oranında hafife alır.

GFR'nin inülin veya sinistrin ile ölçümü hala altın standart olarak kabul edilmektedir . Bununla birlikte, şimdi büyük ölçüde yerini GFR'ye yakın olan diğer, daha basit önlemler almıştır. EDTA , iyoheksol , sistatin C , 125 I - iotalamat (sodyum radyoiyotalamat), krom radyoizotop 51 Cr (EDTA ile şelatlı) ve kreatinin gibi substratların temizlenmesini içeren bu önlemler, geniş hasta kohortlarında faydalarını doğrulamıştır. kronik böbrek hastalığı ile.

Hem inülin hem de kreatinin için hesaplamalar idrar ve serumdaki konsantrasyonları içerir. Bununla birlikte, kreatinin aksine, inülin vücutta doğal olarak mevcut değildir. Bu, inülinin bir avantajıdır (çünkü infüze edilen miktar bilinecektir) ve bir dezavantajdır (çünkü bir infüzyon gereklidir).

Canlı organizmada metabolizma

İnülin, nişastayı sindirmek için uyarlanmış insan enzimleri ptyalin ve amilaz tarafından sindirilemez. Sonuç olarak, sindirim sisteminin çoğundan bozulmadan geçer. Sadece kolonda bakteriler inülini önemli miktarlarda karbondioksit , hidrojen ve/veya metan salarak metabolize eder . İnülin içeren besinler, özellikle inüline alışık olmayanlar için oldukça gazlı olabilir ve bu besinler ilk başta ölçülü tüketilmelidir.

İnülin, çözünür , çözünmez ve dirençli nişasta dahil olmak üzere üç tip diyet lifinden biri olan çözünür bir liftir . Çözünür lif, jelatinli bir malzeme oluşturmak için suda çözünür. Bazı çözünür lifler, kan kolesterol ve glikoz seviyelerini düşürmeye yardımcı olabilir.

Normal sindirim , inülini monosakkaritlere ayırmadığından kan şekeri düzeylerini yükseltmez ve bu nedenle diyabet yönetiminde yardımcı olabilir. İnülin ayrıca bağırsaktaki bakterilerin büyümesini de uyarır . İnülin sindirilmeden mide ve duodenumdan geçer ve bağırsak bakteri florası için yüksek oranda bulunur . Bu, onu dirençli nişastalara ve diğer fermente olabilen karbonhidratlara benzer hale getirir.

Bazı geleneksel diyetler günde 20 gramdan fazla inülin veya frukto-oligosakkaritler içerir. Chihuahuan Çölü'ndeki tarih öncesi avcı toplayıcısının diyetinin günde 135 g inülin tipi fruktan içerdiği tahmin ediliyor. Hindiba, sarımsak ve pırasa gibi inülin veya frukto-oligosakkaritler bakımından doğal olarak yüksek olan birçok gıda, yüzyıllardır "sağlığın uyarıcıları" olarak görülmüştür.

Sindirim enzimlerine karşı direnci nedeniyle inülin, üst gastrointestinal sistemden geçişi sırasında absorpsiyona direnç gösterir. İnülin, kalın bağırsağa ulaştıktan sonra kolonik bakteriler tarafından prebiyotik olarak bilinen bir jele dönüştürülür ve bağırsak mikroflorasını oldukça besleyen bir gıda bileşenidir . 2013 itibariyle, hiçbir düzenleyici otorite, prebiyotiklerin bir sınıf olarak pazarlanmasında sağlık iddialarına izin vermemiştir. Inülinin sağlık üzerindeki etkileri, şişkinlik ve gaz gibi gastrointestinal yan etkilere neden olduğunu, trigliserit düzeylerini veya yağlı karaciğer gelişimini etkilemediğini , gezgin ishalini önlemeye yardımcı olabileceğini ve ergenlerde kalsiyum emilimini artırmaya yardımcı olabileceğini gösteren küçük klinik çalışmalarda incelenmiştir. .

Doğal Kaynaklar

Yüksek konsantrasyonlarda inülin içeren bitkiler şunları içerir:

Referanslar