Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Табиғи өсімдік полисахаридтері
Natural plant polysaccharides
Инулиндер – көптеген өсімдік түрлерінің өндіретін табиғи полисахаридтер тобы. Инулиндер фруктан деп аталатын диеталық талшықтар класына жатады. Кейбір өсімдіктер инулинді энергияны сақтау үшін пайдаланады, ол көбінесе тамырларда немесе тамырсабақтарда кездеседі. Инулинді синтездеп, сақтайтын көптеген өсімдіктер крахмал сияқты басқа көмірсуларды сақтамайды. 2018 жылы АҚШ-тағы Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы инулинді өндірілген тағамдық өнімдердің тағамдық құндылығын арттыру үшін қолданылатын диеталық талшық компоненті ретінде бекітті. Бүйрек функциясын өлшеу үшін инулинді пайдалану – гломерулалық сүзілу жылдамдығын бағалаудың басқа әдістерімен салыстырғандағы "алтын стандарт".
Inulins are a group of naturally occurring polysaccharides produced by many types of plants, The inulins belong to a class of dietary fibers known as fructans. Inulin is used by some plants as a means of storing energy and is typically found in roots or rhizomes. Most plants that synthesize and store inulin do not store other forms of carbohydrate such as starch. In the United States in 2018, the Food and Drug Administration approved inulin as a dietary fiber ingredient used to improve the nutritional value of manufactured food products. Using inulin to measure kidney function is the "gold standard" for comparison with other means of estimating glomerular filtration rate.
Шығуы мен тарихы
Инулин – 36 000-нан астам өсімдік түрінде кездесетін табиғи қор шаруашылығы көмірсуы, оның ішінде агава, бидай, пияз, банан, сарымсақ, құлпынай, ежелгі артишок және цикорий кіреді. Бұл өсімдіктер үшін инулин энергия қоры ретінде және суыққа төзімділікті реттеу үшін пайдаланылады. Ол суда ерітілетін болғандықтан, осмостық белсенділік көрсетеді. Кейбір өсімдіктер инулин молекулаларының гидролиз арқылы полимерлену дәрежесін өзгерту арқылы жасушаларының осмостық потенциалын өзгерте алады. Көмірсудың жалпы мөлшерін өзгертусіз осмостық потенциалды өзгерту арқылы, өсімдіктер қысқы кезеңде суық пен құрғақшылыққа төтеп бере алады. Инулин 1804 жылы неміс ғалымы Валентин Розе ашқан. Ол Inula helenium тамырынан қайнаған сумен сығып алу арқылы "ерекше затты" тапқан. 1920 жылдары Дж. Ирвин инулиннің молекулалық құрылымын зерттеу үшін метилдендіру сияқты химиялық әдістерді қолданды және осы жаңа ангидрофруктозаны бөліп алу әдісін жасады. 1930 жылдары бүйрек түтікшелерін зерттеу кезінде зерттеушілер түтікшелерге енгізілгеннен кейін қайта сіңірілмейтін немесе шығарылмайтын биомаркер ретінде қызмет ететін затты іздеді. А. Н. Ричардс инулинді жоғары молекулалық салмағы және ферменттерге төзімділігі үшін ұсынды.
Inulin is a natural storage carbohydrate present in more than 36,000 species of plants, including agave, wheat, onion, bananas, garlic, asparagus, Jerusalem artichoke, and chicory. For these plants, inulin is used as an energy reserve and for regulating cold resistance. Because it is soluble in water, it is osmotically active. Certain plants can change the osmotic potential of their cells by changing the degree of polymerization of inulin molecules by hydrolysis. By changing osmotic potential without changing the total amount of carbohydrate, plants can withstand cold and drought during winter periods. Inulin was discovered in 1804 by German scientist Valentin Rose. He found "a peculiar substance" from Inula helenium roots by boiling water extraction. In the 1920s, J. Irvine used chemical methods such as methylation to study the molecular structure of inulin, and he designed the isolation method for this new anhydrofructose. During studies of renal tubules in the 1930s, researchers searched for a substance that could serve as a biomarker that is not reabsorbed or secreted after introduction into tubules. A. N. Richards introduced inulin because of its high molecular weight and its resistance to enzymes.
Химиялық құрылысы мен қасиеттері
Инулин – фруктоза полимерлерінің әртүрлі жиынтығы. Ол β-(2,1) байланыстары арқылы байланысқан тізбекті аяқтайтын глюкозил бөліктерінен және қайталамалы фруктозил бөліктерінен тұрады. Стандартты инулиннің полимерлену дәрежесі (ПД) 2-ден 60-қа дейін. Өндіріс процесінде ПД 10-нан төмен бөліктерді алып тастағаннан кейін қалған өнім – жоғары тиімді инулин. Ол көбік пен эмульсиялардың тұрақтылығын жақсарта алады. Инулин оқшауланып, тазартылып, шашыратып кептіріледі. Инулин сахарозадан да синтезделуі мүмкін, соның ішінде ұзын тізбекті инулин GRAS ретінде қарастырылады. 21-шы ғасырдың басында инулиннің өңделген тағамдарда қолданылуы, өндіріске бейімделу қабілетімен байланысты болды. Ол АҚШ Тамақ және Дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) мақұлдаған, өндірілген тағамдардың диеталық талшық құндылығын арттыруға арналған ингредиент ретінде қолданылады. Ыңғайлы ингредиент болудан басқа, инулин кальций мен магнийдің сіңуін арттыру арқылы, сондай-ақ ішек бактерияларының өсуін ынталандыру арқылы қоректік артықшылықтарды ұсынады. Жастар мен еркектерде де кездеседі. Қоректік құндылығы жағынан ол ерігіш талшықтың бір түрі болып саналады және кейде пребиотиктерге жатқызылады. Ағзаның фруктандарды өңдеу қабілеті шектеулі болғандықтан, инулин қандағы қант деңгейіне минималды әсер етеді және метаболикалық синдром сияқты қант деңгейімен байланысты ауруларды басқаруда қолданылуы мүмкін.
Inulin is a heterogeneous collection of fructose polymers. It consists of chain terminating glucosyl moieties and a repetitive fructosyl moiety, which are linked by β(2,1) bonds. The degree of polymerization (DP) of standard inulin ranges from 2 to 60. After removing the fractions with DP lower than 10 during manufacturing process, the remaining product is high performance inulin. It can also improve the stability of foams and emulsions. the inulin is then isolated, purified, and spray dried. Inulin may also be synthesized from sucrose. including long chain inulin as GRAS. In the early 21st century, the use of inulin in processed foods was due in part to its adaptable characteristics for manufacturing. It is approved by the FDA as an ingredient to enhance the dietary fiber value of manufactured foods. In addition to being a versatile ingredient, inulin provides nutritional advantages by increasing calcium absorption and possibly magnesium absorption, while promoting the growth of intestinal bacteria. and in young men. In terms of nutrition, it is considered a form of soluble fiber and is sometimes categorized as a prebiotic. Due to the body's limited ability to process fructans, inulin has minimal increasing impact on blood sugar, and may potentially have use in managing blood sugar related illnesses, such as metabolic syndrome.
Өнеркәсіптік пайдалану
Гидролизделмеген инулин бір уақытта сахароздандыру және ферментация процесінде тікелей этанолға айналдырылуы мүмкін, бұл инулинге бай егістерді отын үшін этанолға айналдыруға әлеуетті мүмкіндік береді.
Nonhydrolyzed inulin can also be directly converted to ethanol in a simultaneous saccharification and fermentation process, which may have potential for converting crops high in inulin into ethanol for fuel.
Биохимия
Инулиндер – негізінен фруктоза бірліктерінен (фруктан) тұратын полимерлер, және әдетте терминальды глюкозаға ие. Инулиндердегі фруктоза бірліктері β(2→1) гликозидтік байланыс арқылы қосылған. Молекула көбінесе дерлік түзу сызықты болып келеді, бұтақтануы тек бірнеше пайызды құрайды. Жалпы, өсімдік инулиндері 2-ден 70 фруктоза бірлігін қамтиды, бірақ 10 бірліктен аз молекулалар фруктоолигосахаридтер деп аталады, ең қарапайымы – 1 кестоза, оның құрамында екі фруктоза бірлігі және бір глюкоза бірлігі бар. Бактериялық инулин күштірек бұтақтануға ие (15%-дан жоғары бұтақтану) және ондаған немесе жүздеген кіші бірліктерден тұрады. Инулин немесе синистрин арқылы ГФР-ді өлшеу әлі де алтын стандарт саналады. Дегенмен, қазір ол GFR-ге жақын мәнді беретін басқа, қарапайым өлшемдермен ауыстырылды. Бұл өлшемдер EDTA, иогексол, цистатин С, 125I йоталаматы (натрий радиоиоталаматы), хром радиоизотопы 51Cr (EDTA-мен келатталған) және креатинин сияқты субстраттардың клиренсін қамтиды, олардың тиімділігі созылмалы бүйрек ауруымен ауыратын көптеген науқастардың арасында расталды. Инулин және креатинин есептеулері зәрдегі және қан сарысуындағы концентрацияларды қамтиды. Алайда, креатининнен айырмашылығы, инулин организмде табиғи түрде кездеспейді. Бұл инулиннің артықшылығы (инфузияланған мөлшері белгілі болады) және кемшілігі (инфузия қажеттігі).
Inulins are polymers composed mainly of fructose units (fructans), and typically have a terminal glucose. The fructose units in inulins are joined by a β(2→1) glycosidic bond. The molecule is almost exclusively linear, with only a few percent branching. In general, plant inulins contain between 2 and 70 fructose units but molecules with less than 10 units are called fructo oligosaccharides, the simplest being 1 kestose, which has two fructose units and one glucose unit. Bacterial inulin is more highly branched (more than 15% branching) and contains on the order of tens or hundreds of subunits. The measurement of GFR by inulin or sinistrin is still considered the gold standard. However, it has now been largely replaced by other, simpler measures that are approximations of GFR. These measures, which involve clearance of such substrates as EDTA, iohexol, cystatin C, 125I iothalamate (sodium radioiothalamate), the chromium radioisotope 51Cr (chelated with EDTA), and creatinine, have had their utility confirmed in large cohorts of patients with chronic kidney disease. For both inulin and creatinine, the calculations involve concentrations in the urine and in the serum. However, unlike creatinine, inulin is not naturally present in the body. This is an advantage of inulin (because the amount infused will be known) and a disadvantage (because an infusion is necessary).
Метаболизм in vivo
Инулинді адам ағзасындағы крахмалды қорытуға бейімделген птиалин және амилаза ферменттері сіңіре алмайды. Нәтижесінде, ол ас қорыту жүйесінің көп бөлігі арқылы өзгермей өтеді. Тек тоқ ішекте бактериялар ғана инулинді метаболизмдейді, соның салдарынан көмірқышқыл газы, сутегі және/немесе метанның көп мөлшері бөлінеді. Инулин қамтыған тағамдар, әсіресе инулинге дағдыланбаған адамдар үшін, ішекте газ жиналуына себеп болуы мүмкін, сондықтан бастапқыда оларды азырақ мөлшерде тұтыну керек. Инулин – суда еритін талшық, диеталық талшықтардың үш түрінің бірі: суда еритін, суда ермейтін және төзімді крахмал. Суда еритін талшықтар суда еріп, желатин тәрізді затты құрайды. Кейбір суда еритін талшықтар қандағы холестерин мен глюкоза деңгейін төмендетуге көмектеседі. Қалыпты ас қорыту процесінде инулин моносахаридтерге ыдырамайды, сондықтан қандағы қант деңгейін көтермейді, демек, қант диабетін басқаруға көмектесуі мүмкін. Инулин ішектегі бактериялардың өсуін де ынталандырады. Цикорий, сарымсақ және пияз сияқты инулин немесе фруктоолигосахаридтерге жоғары мөлшерде толы тағамдар ғасырлар бойы «денсаулықты нығайтушы» деп есептелген. 2013 жылға дейін ешбір реттеуші орган пребиотиктер класын таңбалауда денсаулыққа қатысты мәлімдемелер жасауға рұқсат бермеген. Инулиннің денсаулыққа тигізетін әсері шағын клиникалық сынақтарда зерттелді, олардың нәтижесінде ол ішек-қарын жолының қолайсыз әсерлерін, мысалы, ісіну мен газ жиналуын тудыратыны, триглицеридтер деңгейіне немесе майлы бауырдың дамуына әсер етпейтіні, саяхатшылардың диареясын алдын алуға және жасөспірімдерде кальцийдің сіңуіне көмектесетіні анықталды.
Inulin is indigestible by the human enzymes ptyalin and amylase, which are adapted to digest starch. As a result, it passes through much of the digestive system intact. Only in the colon do bacteria metabolise inulin, with the release of significant quantities of carbon dioxide, hydrogen, and/or methane. Inulin containing foods can be rather gassy, in particular for those unaccustomed to inulin, and these foods should be consumed in moderation at first. Inulin is a soluble fiber, one of three types of dietary fiber including soluble, insoluble, and resistant starch. Soluble fiber dissolves in water to form a gelatinous material. Some soluble fibers may help lower blood cholesterol and glucose levels. Because normal digestion does not break inulin down into monosaccharides, it does not elevate blood sugar levels and may, therefore, be helpful in the management of diabetes. Inulin also stimulates the growth of bacteria in the gut. Many foods naturally high in inulin or fructo oligosaccharides, such as chicory, garlic, and leek, have been seen as "stimulants of good health" for centuries. As of 2013, no regulatory authority had permitted health claims in the marketing of prebiotics as a class. Inulin's health effects had been studied in small clinical trials, which showed that it causes gastrointestinal adverse effects such as bloating and flatulence, does not affect triglyceride levels or development of fatty liver, may help prevent travelers' diarrhea, and may help increase calcium absorption in adolescents.