อินูลิน

ชื่อสามัญ Inulin

ประเภทและข้อแตกต่างอินูลิน  

อินูลิน (Inulin) เป็นโพลีแซคคาไรค์ชนิดหนึ่งในกลุ่มฟรุกแตน (Fructan) ประกอบด้วยน้ำตาลฟรุกโตสที่เชื่อมต่อกันเป็นสายยาว จำนวน 2 ถึง 60 หน่วย (DP 2-60) บางโครงสร้างอาจมีน้ำตาลกลูโคสเชื่อมต่อที่ปลายสายด้วย โดยโครงสร้างของ inulin ประกอบด้วย ฟรุกโตส (fructose) 80% และกลูโคส (glucose) 20% เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ β-(2-1) โดยทั่วไป inulin มีขนาดโครงสร้าง หรือ ค่าดัชนีการสังเคราะห์โพลิเมอร์ (degree of polymerization, DP) ประมาณ 10 (ส่วนค่า DP ของ fructo-oligosaccharide โดยทั่วไปเท่ากับ 4) และตามโครงสร้างจะมี oligofructose ประกอบอยู่เป็นโครงสร้างกลุ่มย่อย และยังสามารถละลายน้ำได้ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในน้ำร้อน ที่อุณหภูมิประมาณ 80 องศาเซลเซียส แต่ละลายได้เพียงเล็กน้อยในน้ำเย็น และแอลกอฮอล์และมีความคงตัวสูง ไม่มีผลข้างเคียงต่อประสาทสัมผัส รสชาติหวานเล็กน้อย มีการนำไปใช้ในทางอุตสาหกรรมอาหาร และผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพต่างๆ ทั้งนี้อินูลินมีลักษณะเป็นผงละเอียดสีขาว ดูดความชื้นได้ง่าย สามารถละลายน้ำได้ดี ให้ลักษณะที่เรียบเนียน และเป็นครีมในปากคล้ายกับการบริโภคไขมัน ถ้าใช้ที่ความเข้มข้นต่ำช่วยให้ความหนืด

            สำหรับประเภทของอินูลินนั้นในการผลิตทางการค้า สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ อินูลิน สายสั้น และอินูลินสายยาว โดยมีความแตกต่างดังนี้ อินูลินสายสั้น มีขนาดโมเลกุลเฉลี่ยเท่ากับ 2-10 และอินูลินสายยาวมีขนาดโมเลกุลเฉลี่ยเท่ากับ 23 หรือ มากกว่า และอินูลินสายสั้นจะช่วยให้รสหวานเป็นธรรมชาติ ส่วนอินูลินสายยาวหากใช้ที่ความเข้มข้นมากกว่า 15% จะทำให้เกิด เจลที่มีลักษณะทนความร้อน และมีเนื้อเจลคล้ายไขมัน นอกจากนี้ยังมีข้อแตกต่างกัน ดังตารางต่อไปนี้

ตารางเปรียบเทียบสมบัติทางเคมี-กายภาพของอินูลินสายสั้น และสายยาว

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของอินูลิน 

อินูลินเป็นเส้นใยอาหารที่พืชเก็บสะสมไว้ พบได้ในพืช ผัก และผลไม้หลายชนิด มากกว่า 3,600 ชนิด โดยพบในผักตระกูล chicorium เช่น ชิคอรี (chicory) และพืชในตระกูลหอม เช่น หอมใหญ่กระเทียม และยังพบในแก่นตะวัน กล้วย กล้วยน้ำว้า หน่อไม้ฝรั่ง และเห็ด นอกจากนี้ยังพบในแบคทีเรีย และราบางชนิด อีกด้วย ส่วนอินูลินที่จำหน่ายในทางการค้าในปัจจุบันในทางการค้าในปัจจุบัน กว่า 90% ได้จากการสกัดซิคอรี่ด้วยน้ำร้อนจะได้สารผสมของอินูลิน ที่มีขนาดโมเลกุลหลายขนาด ซึ่งสามารถน้ำมาย่อยด้วยเอนไซม์อินูลิน (inulinase) ภายได้สภาวะควบคุม เพื่อให้อินูลินที่มีขนาดโมเลกุลอยู่ในช่วงที่ต้องการ

ปริมาณอินูลินที่พบในอาหาร

ปริมาณที่ควรได้รับจากอินูลิน 

สำหรับปริมาณ ขนาด และวิธีใช้อินูลินชนิดเม็ด หรือ ชนิดแคปซูล ตามที่กระทรวงสาธารณสุขกำหนดนั้น แบ่งออกตามจุดประสงค์ในการใช้ ได้แก่ใช้เป็นแหล่งของใยอาหารกำหนดให้ใช้วันละ 2-15 กรัม (ผลิตภัณฑ์ที่มีอินูลิน ตั้งแต่ 5 กรัมต่อมื้อขึ้นไป ต้องรับประทานร่วมกับน้ำ 250 มิลลิลิตร) ใช้ช่วยส่งเสริม และคงสภาพปกติของระบบย่อยอาหารกำหนดให้ใช้วันละ 2 - 15 กรัม (ผลิตภัณฑ์ที่มีอินูลินตั้งแต่ 5 กรัมต่อมื้อขึ้นไป ต้องรับประทานร่วมกับน้ำ 250 มิลลิลิตร) ใช้ช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่มีคุณภาพในลำไส้ และทางเดินอาหารกำหนดให้ใช้วันละ 5-15 กรัมต่อวัน (ผลิตภัณฑ์ที่มีอินูลินตั้งแต่ 5 กรัมต่อมื้อขึ้นไป ต้องรับประทานร่วมกับน้ำ 250 มิลลิลิตร) ส่วนในการใช้อินูลิน เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร สำนักงานคณะกรรมการอาหาร และยา ได้กำหนดให้ใช้ได้ในปริมาณไม่เกินวันละ 25 กรัม/วัน (รวมถึงการใช้ร่วมกับใยอาหาร)

ประโยชน์และโทษอินูลิน 

อินูลิน จัดเป็นใยอาหารชนิดหนึ่งที่ได้รับความสนใจ และถูกนำมาใช้เติมในผลิตภัณฑ์อาหารมากมาย เช่น ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารลดน้ำหนัก กาแฟควบคุมน้ำหนัก รวมทั้งผลิตภัณฑ์นมผงดัดแปลงสำหรับทารก เป็นต้น ทั้งนี้อาจเนื่องจากประโยชน์หลายด้านของอินูลินที่ช่วยลดโอกาสเสี่ยงต่อการเกิดโรคต่างๆ ดังนี้

            อินูลินเป็นใยอาหาร ซึ่งสามารถทนต่อการย่อยโดยเอนไซม์ในตับอ่อนของมนุษย์ แต่สามารถถูกย่อยได้โดยจุลลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ จึงมีประโยชน์ต่อสุขภาพเมื่อผ่านกระบวนการทางสรีรวิทยา ที่ส่งผลดีต่อสุขภาพของลำไส้เล็ก และลำไส้ใหญ่ เช่น ความสามารถกระจายตัวได้ในน้ำ จึงถูกย่อยโดยจุลินทรีย์ได้มากกว่า เมื่อถูกย่อยจะมีความหนืดเพิ่มขึ้น โดยความหนืดจะเพิ่มขึ้น 9 ตามค่าการละลาย และความสามารถดูดซับจับสารประกอบตัวอื่น และเนื่องจากอินูลิน จะไม่ถูกย่อยในลำไส้เล็กแต่จะถูกหมักโดยแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ และได้เป็นกรดไขมันสายสั้น จะกระตุ้นการเจริญเติบโตเฉพาะแบคทีเรียที่มีประโยชน์ เช่น bifidobacteria, lactobacilli และ eubacteria ซึ่งแบคทีเรีย bifidobacteria นั้นมีความสามารถในการต่อต้านเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคในมนุษย์ได้ และสามารถลดอันตรายจากจุลินทรีย์ก่อโรค และโรคในลำไส้ได้ อีกทั้งยังมีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติก (อาหารของแบคทีเรียที่มีประโยชน์อยู่ในลำไส้ใหญ่มนุษย์) จึงทำให้แบคทีเรียเหล่านี้เพิ่มจำนวนมากขึ้น จึงช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรค และช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันให้แก่ร่างกาย รวมถึงให้พลังงานต่ำมากเพียง 1.4 Cat/g inulin ช่วยควบคุมระดับไขมันในเลือด และไตกลีเซอรไรด์ รวมถึงมีค่า Glycemicindex ต่ำ และยังมีรายงานทางคลินิกมากมายที่นำอินูลินมาใช้ประโยชน์เพื่อป้องกัน และรักษาผู้ป่วย เช่น ผู้ป่วยโรคเบาหวาน ระดับน้ำตาล และไขมันในเลือด โรคอ้วน หรือ ผู้ที่มีปัญหาเรื่องน้ำหนักตัวหรือท้องผูก โรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ โรคกระดูกพรุน กระตุ้นภูมิคุ้มกัน เป็นต้น

            สำหรับในปัจจุบันยังมีการนำอินูลินมาใช้เป็นส่วนผสมในอาหารต่างๆ เพื่อเป็นสารทดแทนไขมันได้แก่ เค้ก ช็อคโกแลต ผลิตภัณฑ์นม สเปรด และไส้กรอก บทบาทของอินูลินในอาหารไขมันต่ำ คือ ช่วยปรับปรุงความรู้สึกในปาก ช่วยเพิ่มกลิ่น รส และช่วยลดค่าพลังงานของอาหาร โดยอินูลินให้พลังงาน 1 กิโลแคลอรี่/กรัม ในขณะที่ไขมันให้พลังงาน 9 กิโลแคลอรี่/กรัม

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องอินูลิน

มีการศึกษาวิจัยหาปริมาณอินูลิน และฟรุคโตโอลิโกแซคคาไรค์ในพืชไทย ในปี ค.ศ.2011 พบว่าตัวอย่างพืชที่มีอินูลินสูง ได้แก่กระเทียมโทนหัวใหญ่ กระเทียมจีน กระเทียมไทย และแก่นตะวัน (29.16±5.62, 24.29±1.94, 22.44±2.86 และ 19.36±1.04 กรัมต่อ 100 กรัมน้ำหนักสดตามลำดับ) และพบตัวอย่างที่มีปริมาณอินูลินปานกลาง คือ หอมแดง และหอมแขก (8.86±0.75 และ 3.56±0.95 กรัมต่อ 100 กรัมน้ำหนักสด ตามลำดับ)

           มีการศึกษาทดลองในต่างประเทศ ของได้ทำการศึกษาความสามารถของอินูลินต่อการทนทานต่อการย่อย การถูกดูดซึมในท้อง และลำไส้เล็กของมนุษย์โดยใช้วิธีศัลยกรรมสร้างทางผ่านเข้าไปในลำไส้เล็กท่อนปลายโดยผ่านผนังช่องท้อง (ileostomy) ของอาสาสมัคร พบว่าอินูลิน (ความเข้มข้น 10, 17, 30 กรัม) ที่ถูกปล่อยออกมาจากลำไส้เล็กมีปริมาณ ถึง 86-88% แสดงผลให้เห็นว่าในทางปฏิบัติอินูลินไม่สามารถถูกย่อยได้ในลำไส้เล็กของมนุษย์ และมีการสูญเสียอินูลินเล็กน้อยระหว่างการเดินทางผ่านลำไส้เล็กอาจเนื่องมาจากการถูกหมักโดยแบคทีเรียที่ส่วนปลายสุดของลำไส้เล็ก (ileum) ซึ่งจำนวนแบคทีเรียในผู้ที่ผาตัดเปิดลำไส้เล็กส่วนปลายจะมากกว่าในคนปกติ เป็น 100 เท่า นอกจากนี้การบริโภคอินูลินช่วยให้อุจจาระมีความอ่อนนุ่ม ถ่ายได้ง่ายขึ้นเนื่องจากเพิ่มมวลจุลินทรีย์ และปริมาณน้ำในเซลล์ของแบคทีเรีย ดังนั้น อินูลินจึงสามารถช่วยปรับปรุงการระบายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ที่มีอาการท้องผูก โดยมีรายงานว่าอินูลิน 1 กรัม ที่บริโภคเข้าไปจะช่วยเพิ่มมวลอุจจาระ (Bulking capacity) 1.2-2.1 กรัม นอกจากนั้น คุณสมบัติของจุลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ ในการหมักอินูลิน โดยจะช่วยเสริมการป้องก้นเยื่อบุผิวของลำไส้ และลดความเสี่ยงต่อการเกิดโรคที่เกี่ยวกับกระเพาะอาหาร และลำไส้ เพราะจะทำให้จุลทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคจะมีจำนวนลดลง และลำไส้เคลื่อนไหวได้สะดวกขึ้น และยังมีการศึกษาทดลองโดยให้อาสาสมัครรับประทานอินูลิน 15 กรัม/วัน ติดต่อกันเป็นเวลา 15 วัน พบว่า ระหว่างช่วงเวลานั้นปริมาณจุลินทรีย์ Bifidobacterium และ Lactobacillus ในลำไส้ใหญ่เพิ่มขึ้น 10 เปอร์เซ็นต์ และจุลินทรีย์ก่อโรคมีปริมาณลดลง ซึ่งส่งผลให้สุขภาพ ผู้ที่รับประทานอาหารนั้นๆ ดีขึ้น

ข้อแนะนำและข้อควรปฏิบัติ

1. การรับประทานอินูลิน หรือ ผลิตภัณฑ์อาหารเสริมที่มีอินูลิน เป็นส่วนผสมในปริมาณมากเกินไป อาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบย่อยอาหารได้ เช่น รู้สึกอึดอัด เกิดแก๊สในลำไส้  ท้องอืด เรอ จุกเสียด ปวดท้อง หรือ ผายลมบ่อย เป็นต้น
2. เด็ก และสตรีมีครรภ์ไม่ควรรับประทาน
3. ผู้ป่วยโรคเบาหวาน หากจะรับประทานอินูลิน หรือ ผลิตภัณฑ์ที่มีอินูลินเป็นส่วนผสมตั้งแต่ 5 กรัม/มื้อขึ้นไป ควรปรึกษาแพทย์หรือเภสัชก่อนรับประทาน
4. การรับประทานผลิตภัณฑ์ที่มีอินูลินตั้งแต่ 5 กรัม/มื้อขึ้นไป ควรรับประทานห่างจากการรับประทานยา หรือ ผลิตภัณฑ์ เพื่อสุขภาพอื่น อย่างน้อย 2 ชั่วโมงขึ้นไป

เอกสารอ้างอิง อินูลิน

1. ผศ.ดร.วิจิตรา แดงปรก. การใช้อินูลินเป็นสารทดแทนไขมันในผลิตภัณฑ์ไส้กรอกไขมันต่ำ. วารสารอาหารปีที่ 40. ฉบับที่ 1 มกราคม-มีนาคม 2553. หน้า 37-40
2. เฉลิมขวัญ ดำคำ, มัลลิกาชมนาวัง. 2548. คุณรู้จัก Prebiotics แล้ว หรือ ยัง, ว.อาหาร ปีที่ 35 ฉ. 2 เมษายน- มิถุนายน 2548: น. 96-102.
3. ศิริพร ตันจอ, ครรชิต จุดประสงค์, ชนัญฑิตา ไชยโต, สนั่น จอกลอย. อินูลิน และฟรุกโตโอลิโกแซคคาไรค์ในแก่นตะวันสายพันธุ์ต่างๆ. KKU Res J. 2555;17(11):25-34
4. สุพจน์นวลละออง. 2552. การสกัดสารพรีไบโอติกส์จากพืชเกษตร. ปริญญาวิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมเคมีมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์. 131 น.
5. Roberfroid MB and Delzenne NM. Dietary fructans. Annual Review of Nutrition 1998; 18: 117–143.
6. Anon. 2000. Frutafi t® inulin. Pp. 397-403. In G.O. Phillips and P.A. Williams (Eds.). Handbook of Hydrocolloids. Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, England.
7. Judprasong K, Tanjor S, Sungpuag P, Puwastien P. Investigation of Thai plants for potential sources of inulin-type fructans. J Food Comp and Anal. 2011; 24: 642-649
8. Williams, C.M. 1999. Effects of inulin on lipid parameters in humans. Journal of Nutrition. 129: 1471-1473
9. Gene A Spiller. CRC handbook of dietary fiber in human nutrition. 3rd ed. Boca Raton, Fla., USA. 2001; 709 p.
10. Franck, A. 2006. Inulin. pp.335-352. In A.M. Stephen, G.O. Phillips and P.A. Williams (eds.). Food Polysaccharides and Their Applications. 2nd ed. Taylor and Francis Group, New York. Izzo, M. and A. Franck. 1999. Nutritional and health benefi ts of inulin and oligofructose conference. Trends in Food Science and Technology. 9: 255-257.