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Inulina

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Inulina
Nombre IUPAC
Inulina
General
Fórmula molecular C6nH10n+2O5n+1
Identificadores
Número CAS 9005-80-5[1]​
ChEBI 15443
ChEMBL CHEMBL1201646
ChemSpider 21240774
DrugBank DB00638
PubChem 24763
UNII JOS53KRJ01
KEGG D00171
Propiedades físicas
Apariencia Similar alalmidón
Densidad 8kg/m³;0,008g/cm³
Masa molar 6176,017854644g/mol
Punto de fusión 453 K (180 °C)
Propiedades químicas
Solubilidadenagua Formageles
Valores en elSIy encondiciones estándar
(25℃y 1atm), salvo que se indique lo contrario.
[editar datos en Wikidata]

El términoinulinaes el nombre con el que se designa a una familia deglúcidoscomplejos (polisacáridos), compuestos de cadenas moleculares defructosa.Es, por lo tanto, unfructosanoofructanoque se encuentra generalmente en las raíces, tubérculos y rizomas de ciertas plantas fanerógamas (bardana,achicoria,diente de león,yacón,etcétera) como sustancia de reserva. Forma parte de lafibra alimentaria.[2]​ Su nombre procede de la primera planta en que se aisló en 1804, el helenio (Inula helenium).[cita requerida]

Se considera que la dieta occidental aporta1−10 gramosdiarios de inulina. Una vez ingerida, la inulina libera fructosa durante ladigestión,aunque en pequeña proporción, puesto que el organismo humano carece deenzimasespecíficas parahidrolizarla.Además, la inulina es una sustancia útil para evaluar la función delglomérulo renal,puesto que se excreta sin ser reabsorbida a niveltubular.[cita requerida]

Efectos sobre el organismo humano

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Degradación enzimática

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La inulina no es degradada por la enzima humanaamilasaoptialina,presente en la saliva y secreción pancreática, puesto que sus enlaces β(1→2) resisten la acción de esta enzima.[3]​ Como resultado, la inulina atraviesa la mayor parte del tracto digestivo prácticamente sin cambios (solo sufre un grado bajo de hidrólisis ácida en el estómago), y es solo en elcolon, en la primera porción del intestino grueso, donde las bacterias en él residentes comienzan a degradar la inulina en grandes proporciones y a metabolizarla produciendo en el proceso ácidos grasos de cadena corta (especialmenteácido butírico),[4]​[5]​dióxido de carbono,hidrógenoymetano.

Es por ello que los alimentos que contienen inulina en grandes cantidades pueden provocar flatulencia y molestias intestinales, en especial en aquellas personas que no están acostumbradas a ingerirlos. Es recomendable entonces que tales alimentos sean consumidos en pequeñas cantidades al principio, hasta que el organismo se adapte.

La microbiota intestinal

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La inulina estimula el crecimiento de lamicrobiota intestinal(microorganismos pobladores del intestino) benéfica.[3]​,[6]​ Ello se debe a que atraviesa el estómago y el duodeno prácticamente sin sufrir cambios y alcanza el intestino delgado casi sin digerir. Aquí está disponible para ser metabolizada por algunos de los microorganimos intestinales, como las bifidobacterias y loslactobacilos,promoviendo su asentamiento y desarrollo.[7]​ Por favorecer el crecimiento de las bifidobacterias se dice que la inulina tiene unefecto bifidogénico.[8]​,[9]​ y por promover el crecimiento de microorganismos beneficiosos para la salud se considera que tiene actividadprebiótica.[10]​

El tracto gastrointestinal

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La inulina es un integrante de lafibra alimentaria,en particular de la llamadafibra soluble.[10]​ Al ser moderadamente soluble en agua, tiene además la propiedad de formar geles que retienen una gran cantidad de agua. Los subproductos de metabolización de la inulina parece que aumentan el peristaltismo intestinal[8]​ y facilitan la absorción de algunos elementos minerales (calcio,[11]​[12]​ magnesio,[12]​ y fósforo), pero esta absorción mejorada disminuye con el tiempo.

Laglucemia

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La digestión natural de la inulina no libera cantidades importantes de azúcar, puesto que elcarbohidratoliberado es principalmente fructosa (cuyo metabolismo no está influido por la hormonainsulina).[13]​ Sin embargo, puede incrementar las concentraciones de glucosa en sangre puesto que se convierte en glucosa dentro del hígado por lagluconeogénesis,la fructosa pasa a glucogénesis y ésta se hidroliza liberando glucosa posteriormente a la sangre en respuesta al sistema endócrino, por parte del hígado. Hay que añadir que la fructosa también se convierte en grasa, mediante lalipogénesisen el adipocito y en el hígado, esto lo hace mucho más fácilmente que la glucosa puesto que no requiere insulina para su transporte al interior de las células.

Puesto que los oligosacáridos más simples de la familia de la inulina tienen sabor dulce y los polisacáridos más complejos poseen propiedades similares al almidón, estas características pueden ser empleadas para elaborar edulcorantes y sucedáneos de harinas. No obstante, esta recomendación debe efectuarse con cautela.[14]​

Indicaciones y contraindicaciones

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Se ha estimado que la dieta occidental aporta1−10 gramosdiarios de inulina ofructooligosacáridos.[15]​,[16]​ Muchos alimentos contienen naturalmente cantidades importantes de inulina o fructooligosacáridos, tales como la achicoria(Cichorium intybus)y el puerro o ajo porro(Allium ampeloprasumvar.porrum), y por ello han sido conocidos desde la antigüedad como "estimulantes de la buena salud".

La inulina es considerada como atóxica,[17]​ incluso por los organismos de control de alimentos tales como laFDA.Por ello, en Europa desde enero del 2007 se autoriza su incorporación a los alimentos. Sin embargo, también se han señalado reacciones adversas a la inulina.[18]​

Aproximadamente entre un30 %y un40 %de la población mundial sufre de unsíndrome de malabsorciónde fructosa y debido a que la inulina es un fructano resulta problemática para estos individuos. La recomendación es entonces limitar la ingesta a 0,5 g de inulina por comida para estos individuos.[19]​

Aplicaciones de las inulinas

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Usos industriales

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La inulina, tal como se obtiene de las plantas que la contienen, puede ser directamente convertida enetanol,por medio de una sacarificación y fermentación microbiológica simultánea.[20]​ Esta técnica es la base para la obtención de las bebidas alcohólicasmezcalytequila,pero también posee un enorme potencial para convertir residuos de cosecha de alta inulina en etanol para ser utilizado como combustible.

La Inulina tiene aplicaciones en la industria de la desalación de agua de mar al ser usado como dispersante e inhibidor de incrustación orgánico en las plantas desalinizadoras. Aunque su uso se ve limitado por el costo y la efectividad cuando se compara con las versiones sintéticas (de dispersantes e inhibidores de incrustación)

Usos alimentarios

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La inulina se está utilizando de manera creciente en el procesado de alimentos, debido a sus propiedades como almidón (téngase en cuenta que según la legislación europea, la inulina no es unaditivo alimentario). Propiedades que van desde un sabor moderadamente dulce en los miembros más sencillos de la familia, hasta los más complejos que pueden servir como sucedáneos de harinas; pasando por una enorme cantidad de compuestos de mediana complejidad sin sabor y con una textura y palatabilidad muy similar a la de las grasas. Además de estas propiedades, es interesante destacar que la metabolización de la inulina aporta 1,5 kcal /g. Por todo ello, en numerosos productos, en especial lácteos y helados, la inulina se usa para reemplazar a las grasas, rebajando su calidad en muchos productos y abaratando costos, pues proviene fácilmente de muchas fuentes vegetales.

Usos médicos y terapéuticos

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Aunque en algunas circunstancias no resulta apropiada,[21]​ lainulinase ha utilizado en la práctica clínica para medir elíndice de filtración glomerular(IFG)[22]​ En esta técnica se basa en una de las muchas propiedades de la inulina, puesto que al ser un compuesto inocuo, no degradable por las enzimas del organismo humano, que filtra casi completamente a nivel delglomérulo renal,y lo hace sin ser reabsorbido ni excretado a niveltubular.Usualmente se compara los resultados del IFG obtenidos con inulina con un análisis similar en el que se utilizaPAH(ácido paraaminohipúrico), que es excretado totalmente a nivel tubular sin ser reabsorbido. Este análisis, si bien es largo y caro, brinda información esencial acerca del volumen sanguíneo que filtra elriñónpor unidad de tiempo.

En cuanto a los potenciales usos terapéuticos, ya se ha indicado que favorece la absorción de calcio[11]​[23]​ por lo que tiene virtual interés en el mantenimiento de la salud ósea.[24]​

Estudios e investigación

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Parabacteroides distasonis

Otras aplicaciones que se han propuesto es usarla, sola o en combinación con bacterias probióticas, en los tratamientos de laenfermedad inflamatoria intestinal(enfermedad de Crohny colitis ulcerosa),[25]​[26]​ de la hipercolesterolemia[13]​[27]​ o del estreñimiento.[28]​ La fermentación de la inulina por acción de la bacteria intestinalParabacteroides distasoniscondujo a la producción deÁcido pentadecanoico,que ayudó a reducir laesteatosis hepáticay la inflamación.[29]​

Todo lo cual permanece aún en investigación, no es sinónimo de que funcione.

Fuentes naturales

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La tabla 1 recoge algunas de las plantas que contienen cantidades significativas de inulina. También se está investigando otras fuentes de inulina, a través de la modificación genética de la patata, el maíz (que acumulan hasta 1,3-3,2 mg de inulina por gramo de producto)[30]​ o la lechuga.[31]​

Tabla 1.Plantas que contienen inulina y su contenido referido a producto fresco (datos tomados de varias fuentes bibliográficas).[16]​[32]​[33]​[34]​
Planta Inulina (%)
Bardana o lampazo (Arctium lappa) 27-45
Agave (Agave spp) 16-25
Enula o helinio (Inula helenium) -
Ñame o yam (Dioscoreaspp) 19-20
Topinambur o papa de Jerusalén (Helianthus tuberosus) 14-19
Diente de león (Taraxacum officinale) 12-15
Achicoria (Cichorium intybus) 10-15
Ajo común (Allium sativum) 9-16
Yacón (Smallanthus sonchifolius) 3-19
Alcachofa (Cynara scolymus) 3-10
Puerro (Allium porrum) 3-10
Cebolla (Allium cepa) 2-6
Espárrago (Asparagus officinalis) 2-3

Referencias

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  1. ↑Número CAS
  2. ↑Cherbut C. 2002. Inulin and oligofructose in the dietary fibre concept.British Journal of Nutrition87(Suppl. 2): S159–S162.
  3. ↑abRobertfroid MB. 2007 Inulin-Type Fructans: Functional Food Ingredients.Journal of Nutrition137(11): 2493S–2502S.
  4. ↑Roberfroid MB, Van Loo JAE y Gibson GR. 1998, The Bifidogenic Nature of Chicory Inulin and Its Hydrolysis Products.Journal of Nutriion128(1): 11-19.
  5. ↑Rossi M, Corradini C, Amaretti A, Nicolini M, Pompei A, Zanoni S y Matteuzzi D. 2005. Fermentation of Fructooligosaccharides and Inulin by Bifidobacteria: a Comparative Study of Pure and Fecal Cultures.Applied and Environmental Microbiology71(10): 6150-6158.Archivadoel 16 de noviembre de 2010 enWayback Machine.
  6. ↑Kolida S, Gibson GR. 2007. Prebiotic capacity of inulin-type fructans.Journal of Nutrition137(11 Suppl):2503S-2506S.
  7. ↑Langlands SJ, Hopkins MJ, Coleman N y Cummings JH. 2004. Prebiotic carbohydrates modify the mucosa associated microflora of the human large bowel.Gut53 (11): 1610-1616.
  8. ↑abKaur N, Gupta AK. 2002. Applications of inulin and oligofructose in health and nutrition.Journal of Biosciences27(7):703-714.
  9. ↑Niness KR. 1999, Inulin and Oligofructose: What Are They?Journal of Nutrition129(7): 1402S-1406S.
  10. ↑abRoberfroid M. 2005. Introducing inulin-type fructans.British Journal of Nutrition93(Suppl 1): S13-25.
  11. ↑abAbrams SA, Griffin IJ, Hawthorne KM. 2007. Young adolescents who respond to an inulin-type fructan substantially increase total absorbed calcium and daily calcium accretion to the skeleton.Journal of Nutrition137(11 Suppl): 2524S-2526S.
  12. ↑abHolloway L, Moynihan S, Abrams SA, Kent K, Hsu AR, Friedlander AL. 2007. Effects of oligofructose-enriched inulin on intestinal absorption of calcium and magnesium and bone turnover markers in postmenopausal women.British Journal of Nutrition97(2):365-372.
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  14. ↑Kaya A, Gungor K, Karakose S. 2007. Severe anaphylactic reaction to human insulin in a diabetic patient.Journal of Diabetes and its Complications.21(2):124-127.Archivadoel 22 de octubre de 2010 enWayback Machine.
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  17. ↑Coussement PAA. 1999. Inulin and oligofructose: Safe intakes and legal status.Journal of Nutrition'129(7 Suppl): 1412S-147S.
  18. ↑Gay-Crosier F, Schreiber G, Hauser C. 2000. Anaphylaxis from Inulin in Vegetables and Processed Food.New England Journal of Medicine'342(18): 1372.Archivadoel 5 de febrero de 2009 enWayback Machine.
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  20. ↑Ohta K, Hamada S, Nakamura T. 1993. Production of high concentrations of ethanol from inulin by simultaneous saccharification and fermentation usingAspergillus nigerandSaccharomyces cerevisiae.Applied and Environmental Microbiology59(3): 729-733.Archivadoel 22 de octubre de 2010 enWayback Machine.
  21. ↑Rosenbaum RW, Hruska KA, Anderson C, Robson AM, Slatopolsky E y Klahr S. 1979. Inulin: An inadequate marker of glomerular filtration rate in kidney donors and transplant recipients?.Clinical Investigation16:179–186.
  22. ↑Traynor J, Mactier R, Geddes CC, Fox JG. 2006. How to measure renal function in clinical practice.British Medical Journal '333'(7571): 733-737.
  23. ↑Abrams S, Griffin I, Hawthorne K, Liang L, Gunn S, Darlington G, Ellis K. 2005. A combination of prebiotic short- and long-chain inulin-type fructans enhances calcium absorption and bone mineralization in young adolescents.American Journal of Clinical Nutrition82(2): 471-476.
  24. ↑Weaver CM. 2005. Inulin, oligofructose and bone health: experimental approaches and mechanisms.British Journal of Nutrition93(Suppl. 1): S99–S103.
  25. ↑Guarner F. 2005. Inulin and oligofructose: impact on intestinal diseases and disorders.British Journal of Nutrition93(Suppl. 1): S61–S65.
  26. ↑Leenen CHM y Dieleman LA. 2007. Inulin and oligofructose in chronic Inflammatory Bowel Disease.Journal of Nutrition137(11): 2572S–2575S.
  27. ↑Williams CM y Jackson JG. 2002. Inulin and oligofructose: effects on lipid metabolism from human studies.British Journal of Nutrition87(Suppl. 2): S261–S264.
  28. ↑López J, Martínez AB, Luque A, Pons JA, Vargas A, Iglesias JR, Hernández M y Villegas JA. 2008. Efecto de la ingesta de un preparado lácteo con fibra dietética sobre el estreñimiento crónico primario idiopático.Nutrición Hospitalaria23(1): 12-19.
  29. ↑Noticias CSIC (25 de julio de 2023).«La microbiota produce un compuesto a partir de la fibra alimentaria que reduce la gravedad de enfermedades hepáticas».Consultado el 25 de julio de 2023.
  30. ↑Stoop JM, Van Arkel Jb, Hakkert JC, Tyree C, Caimi PG y Koops AJ. 2007. Developmental modulation of inulin accumulation in storage organs of transgenic maize and transgenic potato.Plant Science173(2): 172-181.Archivadoel 23 de octubre de 2010 enWayback Machine.
  31. ↑Sobolev AP, Segre AL, Giannino D, Mariotti D, Nicolodi Ch, Brosio E y Amato ME. 2007. Strong increase of foliar inulin occurs in transgenic lettuce plants (Lactuca sativaL.) overexpressing the asparagine synthetase a gene fromEscherichia coli.Journal of Agriculture and Food Chemistry55(26): 10827–10831.
  32. ↑Figueira GM y Magalhaes PM. 1999. The effect of plant density and fertilization on the production ofCichorium intybusL. roots and inulin content. II WOCMAP Congress Medicinal and Aromatic Plants, Part 3: Agricultural Production, Post Harvest Techniques, Biotechnology.Acta Horticulturae502:129-131.
  33. ↑Venere D, Linsalata V, Pace B, Bianca VV y Perrino P. 2005. Polyphenol and inulin content in a collection of artichoke. IV International Congress on Artichoke.Acta Horticulturae681:453-460.Archivadoel 10 de octubre de 2008 enWayback Machine.
  34. ↑Raccuia SA, Patanè C y Melilli M. 2005. Multiple utilisation of the plant inCynara cardunculusL. var.sylvestrislam: inulin yield. IV International Congress on Artichoke.Acta Horticulturae681:475-482.Archivadoel 5 de septiembre de 2008 enWayback Machine.

Bibliografía

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Enlaces externos

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