Inulinas

¿Qué son las inulinas?

Las inulinas (β-(2,1) fructanos, oligosacáridos de fructosa) son carbohidratos compuestos de 2 a 60 unidades de fructosa sintetizados por plantas fanerógamas y algunos microorganismos. En vista de que no generan un aumento de la respuesta glicémica, se consideran aptos para diabéticos.

Las inulinas se conocen desde más o menos 1804, cuando Valentine Rose aisló las primeras a partir de las raíces de elecampana o helenio (Inula helenium), y luego, en 1817, Thomás acuñó el término “inulinas” para referirse a estas moléculas.

Se encuentran a menudo en plantas comercialmente importantes, como escarola, banana, cebolla, ajo, cebada, centeno, trigo, entre otras, por lo que son compuestos comunes en preparaciones alimenticias consumidas por el ser humano desde hace muchos años.

Su obtención industrial comenzó en Europa a comienzos de 1900 e inició a partir de raíces de escarola producidas en Países Bajos y Bélgica.

Son empleadas rutinariamente como reemplazo de las grasas y el azúcar (tienen más o menos el 10% del poder edulcorante del azúcar común), se utilizan como estabilizantes y como agentes espesantes, especialmente en aquellas preparaciones basadas en productos lácteos, en la panadería y en preparaciones cárnicas.

Muchos autores las consideran un tipo de fibra soluble de los vegetales con múltiples beneficios para la salud humana cuando se incluye en los alimentos o cuando es ingerida directamente con propósitos medicinales.

Estructura de las inulinas

Las inulinas son carbohidratos, por lo que están compuestas esencialmente por átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno, que ensamblan estructuras cíclicas que forman cadenas al unirse entre sí consecutivamente.

Generalmente se trata de una mezcla polidispersa de cadenas de oligosacáridos de fructosa (C6H12O6, un isómero de la glucosa), cuya longitud varía dependiendo de la fuente de donde se obtienen y de las condiciones de obtención.

Comúnmente las inulinas están conformadas por cadenas cortas de residuos de fructosa (hasta 10 unidades) unidas a través de enlaces fructofuranosil β-(2→1), por lo que algunas veces se utiliza el término oligofructosa para describirlas, siendo su longitud promedio de alrededor de 4 residuos para las más cortas, y de hasta 20 para otras más largas.

Sin embargo, también existen inulinas de cadena muy larga, que pueden estar compuestas por más de 50 residuos de fructosa. El peso molecular promedio de las inulinas está alrededor de los 6000 Da y las plantas la emplean como reserva energética.

Independientemente de la longitud de cadena que tengan, muchas inulinas poseen un residuo terminal de glucosa (forma una sacarosa), aunque no es una característica definitoria para este tipo de compuestos.

• Inulinas bacterianas. Las inulinas identificadas en microorganismos, como las bacterias, presentan altos grados de polimerización, lo que implica que se han conseguido fructanos de cadenas considerablemente más largas que las encontradas en los organismos vegetales. Además, estos carbohidratos en las bacterias presentan 15% más de ramificaciones en su estructura principal, por lo que se dice que son un poco más complejas, estructuralmente hablando.

Propiedades de las inulinas

• Grupos. Las inulinas forman parte del grupo de carbohidratos conocido como grupo de los mono-, di-, oligosacáridos y polioles fermentables (FODMAP, del inglés Fermentable Oligo-, Di-, Monosaccharides and Polyols), que cuando son digeridos median el ingreso de agua en el colon.
• Solubilidad. La solubilidad de las inulinas depende, en gran medida, de su longitud de cadena o grado de polimerización, siendo más difíciles de disolver aquellas que poseen cadenas más largas.
• Estabilidad. Son moléculas muy estables a temperaturas elevadas, hasta los 140 °C, pero bastante susceptibles a hidrólisis ácida, es decir, a pH menores a 4. La presentación comercial más común consiste en un polvo blanquecino cuyas partículas son bastante claras o traslúcidas y normalmente tienen un sabor neutral.
• Viscosidad. Muchos autores reseñan que las soluciones abundantes en inulinas no son viscosas, sin embargo, cuando estas se mezclan con otras moléculas pueden competir con otros polisacáridos para unirse a las moléculas de agua, lo que provoca un cambio en su comportamiento reológico (en solución). Así, se ha demostrado que cuando su concentración en una mezcla excede el 15%, las inulinas pueden formar una suerte de gel o crema, cuya fuerza varía dependiendo de la concentración, de la temperatura y de la longitud de la cadena de residuos de fructosa (aquellas de mayor longitud forman geles más firmes). Cuando se utilizan en conjunto con agentes espesantes (xantanos, goma guar o pectinas), las inulinas funcionan como homogenizadores. Además, estas sustancias pueden proveer características tipo-grasas a salsas y aderezos culinarios basados en gomas y que son libres en grasas.
• Higroscópicas. Son moléculas muy higroscópicas, es decir, se hidratan fácilmente, razón por la cual también actúan como agentes humectantes.

Beneficios de la ingesta de inulinas

Ya que estos carbohidratos otorgan al cuerpo humano solo el 25 o el 35% de la energía, se consideran aptos para diabéticos, pues no influyen considerablemente en el aumento de los niveles de azúcar en la sangre (glucemia).

Estas sustancias tipo-almidón son recetadas por vía oral para pacientes con niveles muy elevados de colesterol y triglicéridos en sangre, pero también son populares para:

• contribuir a la pérdida de peso en pacientes obesos.
• aliviar la constipación, especialmente en niños y en ancianos.
• aliviar diarrea y otras afecciones importantes como la diabetes.
• el tratamiento de celíacos (contribuye con la absorción de vitaminas y minerales).

El uso medicinal de estas sustancias es muy común y las dosis corresponden a 12-40 g por día hasta durante 4 semanas para el tratamiento de la constipación; 10 g por día durante 8 días para el tratamiento de la diabetes; 14 g por día para el tratamiento de los niveles elevados de colesterol y triglicéridos sanguíneos; y de 10 a 30 g por día durante 6-8 semanas para tratar la obesidad.

Adicionalmente, aunque no ha sido probado del todo, las inulinas han demostrado ser útiles para el mantenimiento de la salud cardíaca, la absorción de minerales y la salud ósea, la prevención del cáncer de colon y ciertas enfermedades intestinales inflamatorias.

• Mecanismo de acción. Muchos autores proponen que las inulinas no se absorben en el estómago, sino más bien son enviadas directamente hacia los intestinos (intestino posterior o grueso), donde funcionan como alimento de algunas de las bacterias simbiontes del sistema gastrointestinal humano, por lo que las ayudan a crecer y reproducirse. Esto se debe a que los enlaces que unen las unidades de fructosa en estos polímeros carbohidratados no pueden ser hidrolizados por las enzimas estomacales o intestinales, por lo que estos compuestos se consideran probióticos, ya que alimentan directamente a la flora intestinal. Un probiótico es todo ingrediente que permite cambios específicos tanto en la composición y/o en la actividad de la microflora gastrointestinal que confiere beneficios para la salud del hospedador que las alberga. Las bacterias que se alimentan de inulinas son las que se asocian directamente con las funciones intestinales y la salud en general. Y son capaces de convertir a las inulinas, así como a otras sustancias probióticas, en ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato y butirato), en lactato y en algunos gases, los cuales, en conjunto, pueden nutrir las células del colon. Además, se piensa que estos carbohidratos desestabilizan los mecanismos de síntesis de algunas grasas corporales, lo que influye directamente en su disminución (tratamiento de la obesidad).

Alimentos ricos en inulina

Las inulinas han sido descritas como componentes naturales de más de 3.000 variedades de vegetales diferentes. Además, son extensamente utilizadas en la industria alimenticia como suplemento dietético, y también como aditivo para mejorar las propiedades físicas y nutricionales de muchas preparaciones.

Las fuentes más comunes de inulinas son:

• las raíces de escarola,
• el tupinambo, la alcachofa de Jerusalén o la pataca,
• los tubérculos de las dalias,
• el yacón,
• los espárragos,
• las cebollas,
• las bananas,
• los ajos,
• los puerros,
• el trigo y otros cereales, como la cebada,
• la estevia, entre otros.

• Otras fuentes. Las inulinas también pueden hallarse como suplementos alimenticios en cápsulas o polvos y también en preparaciones comerciales, como barras de proteínas, de cereales, en yogures, etc. Usualmente se encuentran como extractos nativos de escarola:
  • como oligofructosa (donde se eliminan las inulinas de cadenas más largas),
  • como HP, o inulinas de alto desempeño (del inglés High-performance; a las cuales se eliminan las inulinas de cadenas más cortas) y
  • como las FOS, o fructo-oligosacáridos (que son producidas a partir del azúcar de mesa).

Contraindicaciones de las inulinas

Las revisiones bibliográficas indican que el consumo oral de inulinas es relativamente seguro cuando se utiliza apropiadamente.

No obstante, con el consumo de más de 30 gramos al día, los efectos secundarios principales se observan a nivel gastrointestinal, pues puede producir gases, hinchazón, diarrea, constipación o calambres abdominales.

Cuando son consumidas con los alimentos, las inulinas son seguras para mujeres embarazadas o en periodos de lactancia, aunque no se han realizado estudios suficientes para determinar si su consumo medicinal puede tener algún efecto adverso sobre la madre o el infante, por lo que se recomienda evitarlo.

Asimismo, pueden ser consumidas sin peligro por niños, adolescentes, adultos y ancianos, bien sea como parte integral de los alimentos o como suplemento medicinal a corto plazo.

Referencias

1. Cui, S.W., Wu, Y., Ding, H. The range of dietary fibre ingredients and a comparison of their technical functionality. Fibre-rich and wholegrain foods: improving quality.
2. Franck, A. Technological functionality of inulin and oligofructose. British Journal of Nutrition.
3. Tiefenbacher, K.F. The Technology of Wafers and Waffles II: Recipes, Product Development and Know-How. Academic Press.
4. Watzl, B., Girrbach, S., Roller, M. Inulin, oligofructose and immunomodulation. British Journal of Nutrition.